地下糧倉(cāng)鋼板與塑料內(nèi)壁糧食結(jié)露實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 17:23
沒有糧食安全就沒有國(guó)家安全。為了確保我國(guó)糧食安全,一方面要加大糧食生產(chǎn),另一方面要加強(qiáng)糧食儲(chǔ)備。我國(guó)現(xiàn)有糧食儲(chǔ)備倉(cāng)大都存在土地利用率低、能源消耗大等短板。采用地下倉(cāng)儲(chǔ)糧不僅可以有效節(jié)約土地資源,實(shí)現(xiàn)一地多用,還可以有效利用自然地溫在低能耗甚至零能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期低溫(≤15℃)或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧(≤20℃),減少藥物熏蒸的使用,從而實(shí)現(xiàn)綠色儲(chǔ)糧。地下糧倉(cāng)長(zhǎng)期置于地下,為排除地下水的影響,維持倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境干燥,一般采用結(jié)構(gòu)防水和附加防水兩大方法解決防水防潮問題。然而在兩種新型附加防水法中,內(nèi)襯鋼板和內(nèi)襯塑料板接觸糧食處均有可能發(fā)生結(jié)露。由于地下倉(cāng)儲(chǔ)糧過程中,芯部糧食溫度高,緊挨倉(cāng)壁處的糧食溫度低。熱量自發(fā)地由糧堆中心高溫處向低溫壁面?zhèn)鬟f,伴隨熱量傳遞引起糧粒間空氣相對(duì)濕度的變化。緊挨倉(cāng)壁處空氣的含濕量增加,當(dāng)倉(cāng)壁處溫度低于對(duì)應(yīng)空氣露點(diǎn)時(shí)在倉(cāng)壁處就會(huì)發(fā)生結(jié)露。結(jié)露部分,導(dǎo)致糧粒呼吸作用增強(qiáng)、發(fā)熱、發(fā)芽進(jìn)而發(fā)生霉變,對(duì)儲(chǔ)糧安全構(gòu)成隱患。因此在地下倉(cāng)儲(chǔ)糧中解決壁面處的結(jié)露問題是保障地下倉(cāng)儲(chǔ)糧品質(zhì)的關(guān)鍵。采用地上倉(cāng)儲(chǔ)糧時(shí),糧食在儲(chǔ)藏過程中的溫度直接受到倉(cāng)內(nèi)環(huán)境溫度的影響,而倉(cāng)內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境密切相關(guān),類...
【文章來源】:河南工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
地下鋼筋混凝土糧倉(cāng)
河南工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2研究采用的技術(shù)路線1.4課題創(chuàng)新點(diǎn)(1)研究在長(zhǎng)期儲(chǔ)糧過程中,鋼板與塑料內(nèi)襯材料對(duì)地下糧倉(cāng)內(nèi)壁面處糧食結(jié)露情況的影響;(2)將地下模型倉(cāng)的實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際地下倉(cāng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中。選出適宜的倉(cāng)頂埋深、入倉(cāng)時(shí)間、倉(cāng)壁內(nèi)襯材料,為實(shí)際地下倉(cāng)設(shè)計(jì)提供方法和理論支持。
河南工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文13者均處于受外界氣溫日變化影響的地下變溫帶。但外界環(huán)境對(duì)地下2m與地下200mm造成的影響差異并不大。為了盡可能減少埋深與實(shí)際地下倉(cāng)差異造成的影響,應(yīng)在實(shí)驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)頂放置隔熱頂蓋減少外界環(huán)境干擾。此外,模擬實(shí)驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)體埋深范圍內(nèi),土壤溫度依然受到外界氣溫的影響,這一特點(diǎn)與實(shí)際倉(cāng)倉(cāng)體部分處于恒溫帶的狀況是不同的,實(shí)驗(yàn)中記錄了土壤溫度日變化和倉(cāng)外氣溫的日變化。并在數(shù)據(jù)分析中對(duì)比研究,以實(shí)現(xiàn)在后續(xù)實(shí)際倉(cāng)模擬研究中物理?xiàng)l件的對(duì)等轉(zhuǎn)移。因此在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過COMSOL軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,用模擬實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的辦法,實(shí)現(xiàn)物理?xiàng)l件等價(jià)遷移。針對(duì)主要影響因素,如埋深、入倉(cāng)時(shí)間、倉(cāng)壁材料設(shè)立一組合理的模擬參數(shù),最終得出一套可以用于實(shí)際地下倉(cāng)模擬的平臺(tái)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)際地下倉(cāng)的整個(gè)儲(chǔ)糧周期進(jìn)行模擬,使原倉(cāng)模擬得出的結(jié)論可以用于實(shí)際地下倉(cāng)的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐。根據(jù)相似原理搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),如圖3所示,包含地下實(shí)驗(yàn)倉(cāng)主體和測(cè)量系統(tǒng)兩部分:1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體2.頂蓋覆蓋物3.測(cè)點(diǎn)布置4.數(shù)據(jù)傳輸線5.采集系統(tǒng)圖3模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)2.2實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成2.2.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體該模擬地下實(shí)驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)體分為上、下兩部分如圖4,上部分為地下倉(cāng)頂蓋空間,尺寸為2370mm×1340mm×400mm。埋放在地下時(shí),防止地面積水的影響,倉(cāng)身露出地面部分高度為200mm。地面標(biāo)高以下距離地面200mm用于放置頂蓋及隔熱頂板,隔絕外界環(huán)境對(duì)倉(cāng)內(nèi)糧堆溫度、濕度的影響。下半部分為儲(chǔ)糧空間,尺寸為2070mm×1040mm×1020mm。倉(cāng)身均采用10mm厚的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于2019年夏糧產(chǎn)量數(shù)據(jù)的公告[J]. 糧食科技與經(jīng)濟(jì). 2019(07)
[2]吊頂隔熱對(duì)高大平房倉(cāng)糧堆溫度影響研究[J]. 劉文磊,王軍,張宏偉. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(02)
[3]稻谷自然儲(chǔ)藏多尺度熱濕耦合傳遞研究[J]. 戚禹康,王遠(yuǎn)成,魯子楓,俞曉靜. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]玉米糧堆霉變發(fā)熱過程中的溫濕度場(chǎng)變化規(guī)律研究[J]. 王小萌,吳文福,尹君,張忠杰,吳子丹,姚渠. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]基于COMSOL的平房倉(cāng)冷卻通風(fēng)過程中糧堆熱濕耦合傳遞研究[J]. 陳桂香,張宏偉,王海濤,劉超賽,尹君. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 2018(11)
[6]硅酮結(jié)構(gòu)膠用于地下糧倉(cāng)中聚丙烯塑料防水板與混凝土粘接試驗(yàn)的研究[J]. 丁明,王振清,張昊,陶元慶. 新型建筑材料. 2018(05)
[7]基于溫濕度場(chǎng)云圖的小麥糧堆霉變與溫濕度耦合分析[J]. 王小萌,吳文福,尹君,張忠杰,吳子丹,張洪清. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(10)
[8]糧食儲(chǔ)藏溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模擬及試驗(yàn)研究[J]. 徐慧星. 農(nóng)機(jī)化研究. 2018(11)
[9]圓筒倉(cāng)儲(chǔ)糧通風(fēng)微環(huán)境模擬研究[J]. 魯子楓,王遠(yuǎn)成,尉堯方,曲安迪,杜傳致. 山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]儲(chǔ)糧通風(fēng)模型及實(shí)倉(cāng)應(yīng)用研究[J]. 員怡怡,王遠(yuǎn)成,楊開敏,尉堯方. 糧食儲(chǔ)藏. 2017(06)
本文編號(hào):3420437
【文章來源】:河南工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
地下鋼筋混凝土糧倉(cāng)
河南工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2研究采用的技術(shù)路線1.4課題創(chuàng)新點(diǎn)(1)研究在長(zhǎng)期儲(chǔ)糧過程中,鋼板與塑料內(nèi)襯材料對(duì)地下糧倉(cāng)內(nèi)壁面處糧食結(jié)露情況的影響;(2)將地下模型倉(cāng)的實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際地下倉(cāng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中。選出適宜的倉(cāng)頂埋深、入倉(cāng)時(shí)間、倉(cāng)壁內(nèi)襯材料,為實(shí)際地下倉(cāng)設(shè)計(jì)提供方法和理論支持。
河南工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文13者均處于受外界氣溫日變化影響的地下變溫帶。但外界環(huán)境對(duì)地下2m與地下200mm造成的影響差異并不大。為了盡可能減少埋深與實(shí)際地下倉(cāng)差異造成的影響,應(yīng)在實(shí)驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)頂放置隔熱頂蓋減少外界環(huán)境干擾。此外,模擬實(shí)驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)體埋深范圍內(nèi),土壤溫度依然受到外界氣溫的影響,這一特點(diǎn)與實(shí)際倉(cāng)倉(cāng)體部分處于恒溫帶的狀況是不同的,實(shí)驗(yàn)中記錄了土壤溫度日變化和倉(cāng)外氣溫的日變化。并在數(shù)據(jù)分析中對(duì)比研究,以實(shí)現(xiàn)在后續(xù)實(shí)際倉(cāng)模擬研究中物理?xiàng)l件的對(duì)等轉(zhuǎn)移。因此在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過COMSOL軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,用模擬實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的辦法,實(shí)現(xiàn)物理?xiàng)l件等價(jià)遷移。針對(duì)主要影響因素,如埋深、入倉(cāng)時(shí)間、倉(cāng)壁材料設(shè)立一組合理的模擬參數(shù),最終得出一套可以用于實(shí)際地下倉(cāng)模擬的平臺(tái)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)際地下倉(cāng)的整個(gè)儲(chǔ)糧周期進(jìn)行模擬,使原倉(cāng)模擬得出的結(jié)論可以用于實(shí)際地下倉(cāng)的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐。根據(jù)相似原理搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),如圖3所示,包含地下實(shí)驗(yàn)倉(cāng)主體和測(cè)量系統(tǒng)兩部分:1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體2.頂蓋覆蓋物3.測(cè)點(diǎn)布置4.數(shù)據(jù)傳輸線5.采集系統(tǒng)圖3模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)2.2實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成2.2.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體該模擬地下實(shí)驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)體分為上、下兩部分如圖4,上部分為地下倉(cāng)頂蓋空間,尺寸為2370mm×1340mm×400mm。埋放在地下時(shí),防止地面積水的影響,倉(cāng)身露出地面部分高度為200mm。地面標(biāo)高以下距離地面200mm用于放置頂蓋及隔熱頂板,隔絕外界環(huán)境對(duì)倉(cāng)內(nèi)糧堆溫度、濕度的影響。下半部分為儲(chǔ)糧空間,尺寸為2070mm×1040mm×1020mm。倉(cāng)身均采用10mm厚的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于2019年夏糧產(chǎn)量數(shù)據(jù)的公告[J]. 糧食科技與經(jīng)濟(jì). 2019(07)
[2]吊頂隔熱對(duì)高大平房倉(cāng)糧堆溫度影響研究[J]. 劉文磊,王軍,張宏偉. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(02)
[3]稻谷自然儲(chǔ)藏多尺度熱濕耦合傳遞研究[J]. 戚禹康,王遠(yuǎn)成,魯子楓,俞曉靜. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]玉米糧堆霉變發(fā)熱過程中的溫濕度場(chǎng)變化規(guī)律研究[J]. 王小萌,吳文福,尹君,張忠杰,吳子丹,姚渠. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]基于COMSOL的平房倉(cāng)冷卻通風(fēng)過程中糧堆熱濕耦合傳遞研究[J]. 陳桂香,張宏偉,王海濤,劉超賽,尹君. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 2018(11)
[6]硅酮結(jié)構(gòu)膠用于地下糧倉(cāng)中聚丙烯塑料防水板與混凝土粘接試驗(yàn)的研究[J]. 丁明,王振清,張昊,陶元慶. 新型建筑材料. 2018(05)
[7]基于溫濕度場(chǎng)云圖的小麥糧堆霉變與溫濕度耦合分析[J]. 王小萌,吳文福,尹君,張忠杰,吳子丹,張洪清. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(10)
[8]糧食儲(chǔ)藏溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模擬及試驗(yàn)研究[J]. 徐慧星. 農(nóng)機(jī)化研究. 2018(11)
[9]圓筒倉(cāng)儲(chǔ)糧通風(fēng)微環(huán)境模擬研究[J]. 魯子楓,王遠(yuǎn)成,尉堯方,曲安迪,杜傳致. 山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]儲(chǔ)糧通風(fēng)模型及實(shí)倉(cāng)應(yīng)用研究[J]. 員怡怡,王遠(yuǎn)成,楊開敏,尉堯方. 糧食儲(chǔ)藏. 2017(06)
本文編號(hào):3420437
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