高大平房倉儲糧機(jī)械通風(fēng)過程仿真模擬與優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-01-11 05:09
儲糧機(jī)械通風(fēng)作為我國糧食倉儲的一項(xiàng)重要科學(xué)技術(shù),是維持稻谷安全儲藏和避免產(chǎn)后損失的一項(xiàng)重要保管手段。溫度、水分是影響糧堆儲藏穩(wěn)定性能的最為重要的因素之一,因此引入機(jī)械通風(fēng)手段控制稻谷堆內(nèi)部溫度、水分很有必要。充分利用儲備糧倉周圍的低溫空氣,可以減少對谷物制冷機(jī)等設(shè)備的利用,也是響應(yīng)節(jié)約型社會、環(huán)境友好型社會的重要措施。本文基于多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)理論基礎(chǔ),采用CFD(Computational Fluid Dynamics)商用軟件Fluent 14.0構(gòu)建相應(yīng)的機(jī)械通風(fēng)實(shí)倉模型進(jìn)行數(shù)值模擬并與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合。通過對CFD模型模擬結(jié)果與實(shí)際實(shí)倉通風(fēng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對,探討多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)模型構(gòu)造的合理性和精確性,與此同時(shí),在原有的儲糧機(jī)械通風(fēng)管道排布基礎(chǔ)上提出了三項(xiàng)優(yōu)化改進(jìn)方案,為CFD理論在倉儲行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。1.稻谷物性參數(shù)及水分?jǐn)U散動力特性的研究對不同水分的稻谷物性參數(shù)進(jìn)行研究分析,同時(shí)根據(jù)薄層干燥實(shí)驗(yàn)確定稻谷自由水?dāng)U散動力參數(shù)。當(dāng)對流空氣溫度越高、風(fēng)速越快時(shí),對應(yīng)的稻谷水分變化速率越快,與此同時(shí)籽粒的有效水分?jǐn)U散系數(shù)越大,數(shù)量級為10-12 m2/s。2.稻谷堆傳熱...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
第二章 稻谷堆CFD理論基礎(chǔ)及模型的建立
2.1 CFD理論基礎(chǔ)
2.1.1 多孔介質(zhì)模型
2.1.2 流體運(yùn)動模型
2.2 模型選擇
2.2.1 耦合算法求解
2.2.2 邊界條件篩選
2.3 耦合傳遞模型
2.3.1 質(zhì)量傳遞方程
2.3.2 能量傳遞方程
2.3.3 動量傳遞方程
2.4 本章小結(jié)
第三章 高大平房倉稻谷堆機(jī)械通風(fēng)特性研究
3.1 材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)倉房及材料
3.1.2 實(shí)倉通風(fēng)系統(tǒng)及糧情監(jiān)測系統(tǒng)
3.1.3 測溫點(diǎn)排布示意圖
3.1.4 主要儀器
3.1.5 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.6 數(shù)據(jù)處理及分析
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 機(jī)械通風(fēng)過程中通風(fēng)入口溫濕度變化規(guī)律
3.2.2 糧層溫度變化規(guī)律
3.2.3 糧層水分變化規(guī)律
3.2.4 稻谷品質(zhì)變化規(guī)律
3.2.5 稻谷水分?jǐn)U散系數(shù)的研究
3.3 本章小結(jié)
第四章 高大平房倉儲糧機(jī)械通風(fēng)CFD模擬
4.1 實(shí)倉物理模型
4.1.1 網(wǎng)格劃分
4.1.2 糧食特性
4.1.3 初始條件
4.1.4 模擬步驟
4.1.5 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 CFD模擬稻谷堆溫度變化規(guī)律
4.2.2 通風(fēng)過程中稻谷堆溫度分布規(guī)律
4.2.3 通風(fēng)過程中稻谷堆水分變化
4.3 本章小結(jié)
第五章 基于CFD模擬的高大平房倉儲糧機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化
5.1 實(shí)倉優(yōu)化模型
5.1.1 地上籠通風(fēng)延長式
5.1.2 地上籠-插管式聯(lián)合式
5.1.3 雙層地上籠式
5.1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
5.2 模擬結(jié)果與分析
5.2.1 稻谷堆溫度變化規(guī)律
5.2.2 稻谷堆溫度分布規(guī)律
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足和建議
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕傳遞及霉變預(yù)測CFD研究[J]. 陳桂香,王海濤,張虎. 中國糧油學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞數(shù)值模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 陳桂香,岳龍飛,林淼達(dá),張虎. 中國糧油學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]流化床和薄層熱風(fēng)干燥對稻谷品質(zhì)的影響[J]. 萬忠民,馬佳佳,鞠興榮,許進(jìn)田,張榮廣. 食品科學(xué). 2014(06)
[4]稻谷熱風(fēng)與真空干燥特性及其加工品質(zhì)的對比研究[J]. 張玉榮,劉諾陽,周顯青. 糧食與飼料工業(yè). 2012(04)
[5]倉儲糧堆溫度場CFD模擬應(yīng)用研究[J]. 彭威,張忠杰,任廣躍,吳子丹. 糧油食品科技. 2011(06)
[6]利用CAE方程調(diào)控我國稻谷倉庫通風(fēng)[J]. 吳子丹,李興軍. 中國糧油學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]準(zhǔn)靜態(tài)倉儲糧堆溫度場的CFD模擬[J]. 張忠杰,李瓊,楊德勇,汪喜波,謝剛,曹陽,吳子丹. 中國糧油學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]儲糧機(jī)械通風(fēng)中若干問題的探討[J]. 楊國峰,江燮云. 食品科學(xué). 2008(08)
[9]移動組合立體通風(fēng)就倉干燥高水分稻谷試驗(yàn)[J]. 蘭盛斌,付鵬程,王雙林,左進(jìn)良,黃培,楊毓鵬. 糧食儲藏. 2004(06)
[10]谷物干燥研究中的模糊數(shù)學(xué)方法[J]. 戴天紅,曹崇文. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 1996(03)
博士論文
[1]稻谷過熱蒸汽干燥過程中的力學(xué)及干燥動力學(xué)特性研究[D]. 黃小麗.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]稻米儲藏陳化作用機(jī)理及調(diào)控的研究[D]. 謝宏.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]儲糧機(jī)械通風(fēng)過程中的控制方法研究[D]. 呂俊.北京郵電大學(xué) 2014
[2]儲糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)拓展研究[D]. 丁超.南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 2010
本文編號:3729466
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
第二章 稻谷堆CFD理論基礎(chǔ)及模型的建立
2.1 CFD理論基礎(chǔ)
2.1.1 多孔介質(zhì)模型
2.1.2 流體運(yùn)動模型
2.2 模型選擇
2.2.1 耦合算法求解
2.2.2 邊界條件篩選
2.3 耦合傳遞模型
2.3.1 質(zhì)量傳遞方程
2.3.2 能量傳遞方程
2.3.3 動量傳遞方程
2.4 本章小結(jié)
第三章 高大平房倉稻谷堆機(jī)械通風(fēng)特性研究
3.1 材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)倉房及材料
3.1.2 實(shí)倉通風(fēng)系統(tǒng)及糧情監(jiān)測系統(tǒng)
3.1.3 測溫點(diǎn)排布示意圖
3.1.4 主要儀器
3.1.5 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.6 數(shù)據(jù)處理及分析
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 機(jī)械通風(fēng)過程中通風(fēng)入口溫濕度變化規(guī)律
3.2.2 糧層溫度變化規(guī)律
3.2.3 糧層水分變化規(guī)律
3.2.4 稻谷品質(zhì)變化規(guī)律
3.2.5 稻谷水分?jǐn)U散系數(shù)的研究
3.3 本章小結(jié)
第四章 高大平房倉儲糧機(jī)械通風(fēng)CFD模擬
4.1 實(shí)倉物理模型
4.1.1 網(wǎng)格劃分
4.1.2 糧食特性
4.1.3 初始條件
4.1.4 模擬步驟
4.1.5 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 CFD模擬稻谷堆溫度變化規(guī)律
4.2.2 通風(fēng)過程中稻谷堆溫度分布規(guī)律
4.2.3 通風(fēng)過程中稻谷堆水分變化
4.3 本章小結(jié)
第五章 基于CFD模擬的高大平房倉儲糧機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化
5.1 實(shí)倉優(yōu)化模型
5.1.1 地上籠通風(fēng)延長式
5.1.2 地上籠-插管式聯(lián)合式
5.1.3 雙層地上籠式
5.1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
5.2 模擬結(jié)果與分析
5.2.1 稻谷堆溫度變化規(guī)律
5.2.2 稻谷堆溫度分布規(guī)律
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足和建議
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕傳遞及霉變預(yù)測CFD研究[J]. 陳桂香,王海濤,張虎. 中國糧油學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞數(shù)值模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 陳桂香,岳龍飛,林淼達(dá),張虎. 中國糧油學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]流化床和薄層熱風(fēng)干燥對稻谷品質(zhì)的影響[J]. 萬忠民,馬佳佳,鞠興榮,許進(jìn)田,張榮廣. 食品科學(xué). 2014(06)
[4]稻谷熱風(fēng)與真空干燥特性及其加工品質(zhì)的對比研究[J]. 張玉榮,劉諾陽,周顯青. 糧食與飼料工業(yè). 2012(04)
[5]倉儲糧堆溫度場CFD模擬應(yīng)用研究[J]. 彭威,張忠杰,任廣躍,吳子丹. 糧油食品科技. 2011(06)
[6]利用CAE方程調(diào)控我國稻谷倉庫通風(fēng)[J]. 吳子丹,李興軍. 中國糧油學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]準(zhǔn)靜態(tài)倉儲糧堆溫度場的CFD模擬[J]. 張忠杰,李瓊,楊德勇,汪喜波,謝剛,曹陽,吳子丹. 中國糧油學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]儲糧機(jī)械通風(fēng)中若干問題的探討[J]. 楊國峰,江燮云. 食品科學(xué). 2008(08)
[9]移動組合立體通風(fēng)就倉干燥高水分稻谷試驗(yàn)[J]. 蘭盛斌,付鵬程,王雙林,左進(jìn)良,黃培,楊毓鵬. 糧食儲藏. 2004(06)
[10]谷物干燥研究中的模糊數(shù)學(xué)方法[J]. 戴天紅,曹崇文. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 1996(03)
博士論文
[1]稻谷過熱蒸汽干燥過程中的力學(xué)及干燥動力學(xué)特性研究[D]. 黃小麗.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]稻米儲藏陳化作用機(jī)理及調(diào)控的研究[D]. 謝宏.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]儲糧機(jī)械通風(fēng)過程中的控制方法研究[D]. 呂俊.北京郵電大學(xué) 2014
[2]儲糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)拓展研究[D]. 丁超.南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 2010
本文編號:3729466
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