目前,人們對生活質(zhì)量尤其是食品質(zhì)量的要求越來越高,同時又面臨著果蔬保質(zhì)貯藏的冷鏈設(shè)施都是高能耗的問題,由于世界范圍內(nèi)的能源緊缺和現(xiàn)代化冷鏈設(shè)施建造和運行維護成本較高,造成現(xiàn)實狀況與人們高品質(zhì)生活要求不平衡的問題。通風貯藏庫是一種低成本、低能耗、高效益的果蔬產(chǎn)地貯藏設(shè)施,是我國當前階段對現(xiàn)代化冷鏈設(shè)施緊缺的理想補充。但傳統(tǒng)貯藏通風庫的現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用比較少,設(shè)施標準低,配套設(shè)備不足,滿足不了果蔬貯藏對貯藏環(huán)境穩(wěn)定和精準的要求,通風貯藏庫內(nèi)的溫度和濕度環(huán)境,以及合理穩(wěn)定的氣流流場分布,對于貯藏庫內(nèi)貨物的貯藏效果有著直接的影響。本文針對通風庫內(nèi)氣流流場的合理性和穩(wěn)定性為研究內(nèi)容,優(yōu)化設(shè)計了一套通風和貨物堆碼方案。以一棟半地下通風貯藏庫為研究對象,在調(diào)查的基礎(chǔ)上建立了合理的三維幾何模型和合適網(wǎng)格數(shù)量的網(wǎng)格模型,在假設(shè)條件的基礎(chǔ)上,運用計算流體力學技術(shù),分別模擬分析了幾種情況下通風庫內(nèi)單項流場的速度跡線分布和速度等值線云圖分布情況,并對數(shù)據(jù)進行了可視化處理分析和相同案例的對比驗證,包括:(1)進行了直接強制送風、風道彎管導流送風和縱向多孔雙向送風三種方式下的氣流組織模擬,不同送風方式下在庫內(nèi)中心的大回流區(qū)域內(nèi)氣流流場比較穩(wěn)定勻速,具有“中間小,四周大”的一致的特點,但在近壁面區(qū)域,隨不同送風方式的區(qū)別,速度梯度的大小和氣流的紊亂程度有明顯區(qū)別,加裝彎管導流和多孔雙向送風管后,導致貼壁回流和氣流渦旋現(xiàn)象比較明顯。從速度場穩(wěn)定性的角度,對于該類型通風庫,建議的送風方式為直接強制送風。(2)在直接強制送風方式的基礎(chǔ)上模擬了送風速度分別為2m/s、3m/s、4m/s、5m/s時的氣流組織的分布情況,伴隨著送風速度的增加,庫內(nèi)氣流的渦旋區(qū)域面積逐漸增大,且通風庫區(qū)域內(nèi)平均速度增大,當送風速度增長到5m/s時,風速大于0.5m/s的區(qū)域占據(jù)了整體容積約3/4,對于果蔬冷藏庫來說該區(qū)域越大適合存放貨物的區(qū)域就越小。根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求,對于該類型通風庫,建議選擇2m/s的送風速度進行送風,并在中心區(qū)域的1.92×1.52×1.87m范圍內(nèi)適合貨物的放置。(3)進行直接強制送風且送風速度為2m/s的條件下集中一堆、縱向兩堆和橫向兩堆三種堆碼形式下的氣流組織模擬,兩種分堆的堆碼形式比集中一堆的堆碼形式具有更好的流通性,三中堆碼方式下的貨物表面速度梯度差值分別為0.62m/s、0.47m/s和0.37m/s,并且分堆平行兩堆堆碼形式的渦旋現(xiàn)象更少,對于該類型通風庫,建議在貨物放置有效區(qū)域內(nèi)選擇平行兩堆的貨物堆碼形式布置。本文針對我國北方地區(qū)特殊的環(huán)境條件,傳統(tǒng)的自然通風庫的調(diào)節(jié)方式主要是管理者根據(jù)自身的種植經(jīng)驗,以人工手動調(diào)節(jié)的方式對通風庫內(nèi)的溫濕度和氣體通風參數(shù)進行控制,根據(jù)管理者經(jīng)驗的不同,存在一定的控制差異,這種人為控制的方法存在條件處理不及時、過程反應(yīng)時間長、人工需求成本高等問題。本文以通風庫內(nèi)良好貯藏環(huán)境對溫度和濕度控制方面為設(shè)計要求,基于傳統(tǒng)通風庫的庫體結(jié)構(gòu),利用PLC技術(shù)、觸顯屏可視化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的交互技術(shù),建立以溫度控制為主濕度控制為輔的綜合控制模式,實現(xiàn)自動加濕/去濕、自動換氣、自動降溫三大功能以及自動和手動兩種工作模式,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)貯藏環(huán)境因子的實時精準控制,而且通過在地和遠程兩種可視化控制模式相結(jié)合的方式,有效降低了相關(guān)通風庫管理者的操作難度。系統(tǒng)下位機進行周期內(nèi)實時刷新并采集通風庫和外界環(huán)境的相關(guān)設(shè)置參數(shù),由判斷條件控制自動的執(zhí)行相應(yīng)機構(gòu)的規(guī)定動作。上位機監(jiān)控模塊對上傳的數(shù)據(jù)進行實時更新、顯示,并且可以對控制參數(shù)和執(zhí)行機構(gòu)狀態(tài)進行更改和設(shè)定。通過對系統(tǒng)的安裝和測試,表明了本套系統(tǒng)的有效性和實用性。急控制效果以及自動控制模式下溫度穩(wěn)定性和濕度穩(wěn)定性的測試實驗,本控制系統(tǒng)可以有效提高通風庫貯藏條件管理的效率,降低管理人員的可操作條件,保持合理穩(wěn)定的貯藏環(huán)境,對延長果蔬保鮮期、提高果蔬的經(jīng)濟價值、推動果蔬保鮮的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,具有重要的理論和實踐意義。
【學位單位】：天津商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TS255.3
【部分圖文】：

第一章 緒 論第一章 緒 論1 我國果蔬貯藏產(chǎn)業(yè)研究背景及意義能源是國家經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的基礎(chǔ)，是人類文明存續(xù)的動力源。隨經(jīng)濟的發(fā)展，世界范圍內(nèi)能源和原物料的緊缺已經(jīng)是不可回避的現(xiàn)實問題，而對于我國，在國家和社會各方面政策的要求和實施下我國的能源結(jié)構(gòu)有了很大改善，一次和其他能源所占比例逐年提高，但截至 2017 年原煤仍占我國一次能源的 69.6%且根據(jù)現(xiàn)階段煤炭的生產(chǎn)狀況和改善大氣環(huán)境的要求，煤炭開采和消耗量不會再。但統(tǒng)計資料預計，世界的人口數(shù)量未來十年內(nèi)將達到 83 億多，將會造成更大源需要缺口,到 2030 年的全球能源需求預計將比 2011 年增長 36％[2]。除非一種且具有足夠使用的可利用能源被應(yīng)用或能源效率得到改善，否則隨全球的經(jīng)濟體續(xù)增大，僅為維持經(jīng)濟的發(fā)展，能源需求就必然會以更快的速度增長。

圖 1-2 我國果蔬行業(yè)發(fā)展情況Figure 1-2 Development of Fruit and vegetable industry in China表 1-1 2009～2014 年我國主要易腐食品總產(chǎn)量（單位：萬 t）able 1-1 Total output of main perishable foods in China from 2009 to 2014 (10000 tonne) 水果 蔬菜 肉類 水產(chǎn)品 蛋類 乳制 20395.51 61823.81 7649.75 5116.4 2742.47 367 21401.41 65099.41 7925.83 5373 2762.74 374 22768.18 67929.67 7965.1 5603.21 2811.42 381 24056.84 70883.06 8387.24 5907.68 2861.17 387 25093.04 73511.99 8535.02 6172 2876.06 364 26142.24 26142.24 8706.74 6461.5 2893.89 372

第一章 緒 論短，物流半徑偏小，綜合冷鏈流通率僅為 19%，核心問題是采后產(chǎn)差，同發(fā)達國家相比，尚有較大差距（圖 1-3）。人們更加重視對病蟲害的防治,卻忽視了產(chǎn)地及產(chǎn)-運-銷過程的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，粗理不當，在到達銷售環(huán)境過程中，我國果蔬的損耗率約占總產(chǎn)量品每年的損耗量達 3 億噸以上，直接經(jīng)濟損失達到 6800 多億元人開發(fā)果蔬采后貯藏保質(zhì)技術(shù)的實際研究和應(yīng)用已勢在必行。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何波;劉瀟;;置換通風條件下送風速度對污染物濃度分布的數(shù)值模擬[J];制冷與空調(diào);2011年04期

2 張錄陸;李彬;;夏季空調(diào)送風速度對人體舒適度的影響[J];潔凈與空調(diào)技術(shù);2018年04期

3 陳潔;張婭妮;陳蘊光;袁秀玲;;臥式陳列柜風幕的數(shù)值分析[J];制冷與空調(diào);2007年03期

4 欒茹;王佳;;送風速度對室內(nèi)氣流分布影響的數(shù)值模擬[J];制冷學報;2007年05期

5 楊一帆,徐正本,陳蘊光,孫宗鑫,袁秀玲,楊萍,鄧詠梅;臥式陳列柜風幕的數(shù)值模擬[J];制冷與空調(diào);2003年04期

6 王勇;張威;李偉光;;船用集氣罩空氣幕送風速度優(yōu)化的數(shù)值研究[J];船海工程;2014年04期

7 田津津;王颯颯;張哲;李曼;俞蘇蘇;郝俊杰;;冷藏集裝箱內(nèi)部流場的動態(tài)數(shù)值模擬與驗證[J];食品與機械;2016年04期

8 王鵬飛;劉榮華;丘漢鋒;王維建;;旋轉(zhuǎn)射流作用下吸氣流動的特性研究[J];環(huán)境工程;2011年03期

9 袁東升;任曉利;陳小磚;;辦公室空調(diào)房間不同送風速度的數(shù)值模擬[J];河南理工大學學報(自然科學版);2007年05期

10 張登春;鄒聲華;劉榮華;;旅客列車硬臥車廂內(nèi)空氣質(zhì)量的數(shù)值模擬[J];中南大學學報(自然科學版);2012年10期

相關(guān)會議論文 前10條

1 謝振萬;陳明;周斌;;一種新型旋轉(zhuǎn)射流式控塵設(shè)備臨界送風速度的數(shù)值模擬研究[A];《工業(yè)建筑》2018年全國學術(shù)年會論文集（下冊）[C];2018年

2 邱少輝;李安桂;王國棟;;一種新型通風方式——條縫型送風口形成的豎壁貼附射流通風模式研究：送風速度的影響[A];2008鐵路暖通空調(diào)學術(shù)年會論文集[C];2008年

3 謝晶;繆晨;杜子崢;朱進林;;冷庫空氣幕參數(shù)對其性能影響的數(shù)值研究[A];第九屆全國食品冷藏鏈大會暨第六屆全國冷凍冷藏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展年會論文集[C];2014年

4 劉猛;龍惟定;;置換通風熱力分層高度的數(shù)值研究[A];上海市制冷學會2007年學術(shù)年會論文集[C];2007年

5 侯艷;許志浩;王芳;;孔板風口用于地板送風的數(shù)值模擬[A];第十四屆西南地區(qū)暖通空調(diào)熱能動力學術(shù)年會論文集[C];2011年

6 劉猛;龍惟定;張改景;;置換通風熱力分層高度的數(shù)值研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2008年學術(shù)年會論文集[C];2008年

7 王健敏;陳鳳娟;邱梅蘭;;低溫送風空調(diào)的送風設(shè)計與研究[A];中國制冷學會2005年制冷空調(diào)學術(shù)年會論文集[C];2005年

8 陶紅歌;周麗;陳煥新;謝軍龍;;空調(diào)列車內(nèi)送風速度對CO_2濃度場影響的數(shù)值模擬[A];鐵路暖通空調(diào)專業(yè)2006年學術(shù)交流會論文集[C];2006年

9 黃翔;向瑾;武俊梅;;蒸發(fā)冷卻與置換通風復合空調(diào)系統(tǒng)測試研究[A];第五屆全國制冷空調(diào)新技術(shù)研討會論文集[C];2008年

10 劉華;許鐘麟;;局部百級氣流衰減率的研究[A];第五屆海峽兩岸制冷空調(diào)技術(shù)交流會論文專輯[C];2001年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 記者 謝嫘;今夏空調(diào)市場乏新意[N];大眾科技報;2002年

相關(guān)博士學位論文 前5條

1 凌繼紅;手術(shù)室空氣凈化效果的研究[D];天津大學;2005年

2 王曉理;纖維空氣分布系統(tǒng)氣流組織特性及設(shè)計方法[D];西安建筑科技大學;2015年

3 任艷莉;高大空間氣流組織的數(shù)值模擬與實驗研究[D];天津大學;2012年

4 薛雨;基于遺傳算法和伴隨方法的人居環(huán)境空氣品質(zhì)逆向問題研究[D];天津大學;2016年

5 張登春;旅客列車車廂內(nèi)氣流分布特征與環(huán)境舒適性研究[D];上海大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 沈英焱;季節(jié)性利用綠能產(chǎn)地貯藏裝備的性能研究[D];天津商業(yè)大學;2019年

2 李彥;果蔬壓差預冷技術(shù)優(yōu)化的數(shù)值分析及實驗研究[D];上海海洋大學;2018年

3 王瑞婷;飛機客艙內(nèi)熱舒適性及污染物傳播規(guī)律的研究[D];中國民航大學;2017年

4 劉夢霞;基于Fluent的膜稈分離裝置的數(shù)值模擬分析[D];新疆大學;2017年

5 夏可超;飛機飛行初始階段噴嘴送風速度對人體熱舒適的影響[D];重慶大學;2015年

6 劉波;小型冷藏庫空氣幕作用機理研究[D];西安建筑科技大學;2008年

7 馮武強;紡絲機專用空氣幕隔斷效應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D];湖南工業(yè)大學;2010年

8 祁艷會;速凍隧道流場模擬及隧道的優(yōu)化設(shè)計[D];鄭州大學;2017年

9 許登科;高大空間分層空調(diào)氣流組織的數(shù)值模擬研究[D];安徽理工大學;2006年

10 莫石佑;半高式陳列柜風幕的隔熱效率與結(jié)構(gòu)形式研究[D];天津商學院;2006年

本文編號：2823599