發(fā)布時(shí)間：2021-10-21 05:54

　　通風(fēng)降溫是實(shí)現(xiàn)糧食保質(zhì)儲(chǔ)藏的重要措施。以大直徑淺圓倉(cāng)為研究對(duì)象,建立了環(huán)壁分層通風(fēng)快速降溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了不同工況的降溫實(shí)驗(yàn),研究在糧食初入倉(cāng)階段的降溫過程中,影響糧堆內(nèi)溫度、水分均勻性的因素。結(jié)果表明:外界熱環(huán)境對(duì)降溫速度有明顯影響,過渡季高溫期工況和夏季工況下,降溫速度分別為0.43和0.16℃/h,縱向?qū)娱g溫差分別為0.5和1.6℃,降溫后糧堆平均溫度為17.24和22.76℃,分別達(dá)到準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧（20℃）和常溫儲(chǔ)糧（25℃）的范圍。采用露點(diǎn)以上溫度進(jìn)行送風(fēng),降溫過程糧堆內(nèi)空氣相對(duì)濕度較為穩(wěn)定,波動(dòng)幅度在5%以內(nèi)。采用計(jì)算流體力學(xué)（computer fluent dynamic,CFD）方法對(duì)環(huán)壁風(fēng)道的配置進(jìn)行了模擬研究,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均相對(duì)誤差為6.43%,證實(shí)了模擬的合理性與準(zhǔn)確性。模擬結(jié)果表明,環(huán)壁風(fēng)道上移后,增強(qiáng)了上部糧堆的降溫效果,提高了整體降溫速度,改善了糧堆溫度的均勻性。 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019,35(17)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

不同工況下的糧堆平均溫度與環(huán)境溫度b.工況2b.Condition2

第17期陳雁等：淺圓倉(cāng)環(huán)壁通風(fēng)降溫系統(tǒng)的性能試驗(yàn)與風(fēng)道設(shè)置優(yōu)化287a.工況1a.Condition1b.工況2b.Condition2圖3不同工況下的糧堆平均溫度與環(huán)境溫度Fig.3Averagetemperatureofbulkandenvironmentunderdifferentconditions2.3水平面上降溫的均勻性與糧溫沿深度變化不同的是，相同深度上各方向的糧溫?zé)o明顯差異，如圖5所示。工況1和工況2條件下，位于III層糧面中心和靠近送、回風(fēng)口處的測(cè)點(diǎn)溫度在通風(fēng)冷卻過程中的平均溫差分別為0.22℃和0.69℃，表明該系統(tǒng)在水平方向可以獲得較為均勻的冷卻效果。與底面采用等間距均勻布置（平房倉(cāng)）或中心對(duì)稱輻射式布置（淺圓倉(cāng)）的地籠通風(fēng)相比，環(huán)壁風(fēng)道通風(fēng)系統(tǒng)采用數(shù)量較少的風(fēng)道，使冷氣流依次通過糧堆內(nèi)靠近圍護(hù)結(jié)構(gòu)的“熱皮”和中部的“冷芯”區(qū)域，直接抑制了糧堆“熱皮”區(qū)域的升溫，改善了送風(fēng)有效性。a.工況1a.Condition1b.工況2b.Condition2圖4不同深度的糧層平均溫度Fig.4Averagetemperatureofbulkatdifferentdepthsa.工況1a.Condition1b.工況2b.Condition2圖5同一水平面上送、回風(fēng)口處的糧堆溫度Fig.5TemperatureatinletandoutletonIIIlayer2.4降溫過程對(duì)濕度的影響不同工況下，試驗(yàn)糧倉(cāng)中糧面以上空氣層和糧堆內(nèi)部中心處的相對(duì)濕度在送風(fēng)降溫過程中的變化，如圖6所示。工況1條件下，糧堆內(nèi)部相對(duì)濕度在整個(gè)冷卻降溫過程中變化范圍為52.13%～56.21%，工況2條件下，該范圍為52.64%～53.79%。2種工況下，糧食顆粒間隙中的空氣相

農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)（http://www.tcsae.org）2019年288對(duì)濕度較為穩(wěn)定，波動(dòng)幅度均在5%以內(nèi)，表明所采用的降溫速度不會(huì)對(duì)糧粒本身的水分產(chǎn)生顯著影響。a.工況1a.Condition1b.工況2b.Condition2圖6降溫過程濕度變化Fig.6Relativehumidityduringcoolingprocess3環(huán)壁風(fēng)道通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)值優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果表明，環(huán)壁風(fēng)道通風(fēng)冷卻系統(tǒng)能夠在較短時(shí)間內(nèi)將淺圓倉(cāng)中的糧堆溫度降至預(yù)期范圍，而更好的降溫均勻性則需通過優(yōu)化風(fēng)道設(shè)置來(lái)獲得。計(jì)算流體力學(xué)（computerfluentdynamic，CFD）方法在研究糧食儲(chǔ)藏中得到了較多應(yīng)用。尹君[7]提出了一種小麥糧堆多場(chǎng)耦合模型并對(duì)結(jié)露現(xiàn)象進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究。王小萌等[8]通過溫、濕度場(chǎng)云圖的構(gòu)建對(duì)霉變的產(chǎn)生進(jìn)行了研究。劉立意等[9]基于CFD-DEM耦合模擬了稻谷顆粒群在不同風(fēng)速及谷層深度下通風(fēng)阻力的變化規(guī)律。Thorpe等[10-15]對(duì)錐底筒倉(cāng)中的熱濕傳遞模型進(jìn)行了改進(jìn)，并歸納了近年來(lái)CFD在糧堆傳熱模擬中的具體應(yīng)用方法。Jian等[16]研究了小麥長(zhǎng)期儲(chǔ)存中溫度分布的層化現(xiàn)象。Khatchatourian和Oliveira[17]對(duì)氣調(diào)儲(chǔ)糧的溫度規(guī)律進(jìn)行了模擬研究。Assis等[18]基于CFD方法對(duì)臭氧熏蒸過程中氣流在糧堆中的有效擴(kuò)散系數(shù)和反應(yīng)常數(shù)進(jìn)行了研究。Xu等[19]研究了糧粒間隙氣體傳輸?shù)膭?dòng)量擴(kuò)散模型。Francisco[20]對(duì)筒倉(cāng)中大麥的溫度變化特性進(jìn)行了模擬研究，并將研究模型推廣到了其他糧種。CFD方法可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程難以獲得的理想條件并節(jié)約試驗(yàn)消耗，本文基于試驗(yàn)結(jié)果，采用CFD方法來(lái)研究有利于通風(fēng)冷卻的環(huán)壁風(fēng)道配置方式。3.1物理模型與數(shù)學(xué)模型1）物理模型：以試驗(yàn)所采用的模擬糧倉(cāng)為研究對(duì)象，模擬區(qū)?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]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)
[2]儲(chǔ)藏條件對(duì)成品糧大米基本理化特性影響[J]. 李潮鵬,鄭學(xué)玲,張杰,李昭.  食品科技. 2018(12)
[3]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)
[4]大型樓房倉(cāng)控溫儲(chǔ)藏技術(shù)集成與示范應(yīng)用[J]. 高斌,姚德軍,趙連印,戈立新,劉文勇,王洴,楊杰,王以柱,薛軍,李勇.  河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[5]基于多場(chǎng)耦合理論淺析淺圓倉(cāng)局部結(jié)露機(jī)理[J]. 尹君,吳子丹,張忠杰,吳曉明,吳文福.  中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]基于CFD-DEM的稻谷通風(fēng)阻力數(shù)值模擬與試驗(yàn)[J]. 劉立意,郝世楊,張萌,劉冬梅,賈富國(guó),權(quán)龍哲.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(08)

博士論文
[1]小麥糧堆多場(chǎng)耦合模型及結(jié)露預(yù)測(cè)研究[D]. 尹君.吉林大學(xué) 2015

碩士論文
[1]特種稻谷（秈稻）物理特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定[D]. 於海明.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3448380