基于紅薯為貯藏對(duì)象的自然冷源改造庫(kù)理論計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:2022-01-14 05:28
紅薯所需貯藏溫度較高,從而使得利用自然冷源的低成本、高效能的貯藏庫(kù)成為可能。本文以紅薯為貯藏對(duì)象,通過(guò)在特定工況下實(shí)驗(yàn)測(cè)量紅薯的呼吸強(qiáng)度,計(jì)算出紅薯的呼吸熱。通過(guò)能量平衡分析,計(jì)算出自然冷源為主,機(jī)械制冷為輔的特定改造冷庫(kù)庫(kù)房最佳入口風(fēng)速為14 m/s。通過(guò)數(shù)值計(jì)算,發(fā)現(xiàn)風(fēng)速在14 m/s時(shí),改造庫(kù)具有較好的溫度均勻性。
【文章來(lái)源】:冷藏技術(shù). 2020,43(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
自然冷源改造庫(kù)剖視圖
窳魅氡囈縑跫??皇俏露缺囈?條件。這是因?yàn)檫x擇流入邊界條件即等效于邊界外部還有一個(gè)虛擬的“上游”通道。該虛擬通道是絕熱的,熱屬性與速度場(chǎng)的設(shè)定和入口處的一樣,從而提高模型精度和減少計(jì)算量。.4物理建模與網(wǎng)格劃分本文只針對(duì)自然冷源和機(jī)械制冷雙向切換庫(kù)其中一間進(jìn)行物理建模,簡(jiǎn)化其幾何模型。因此可以在COMSOL軟件直接建模[9]。為提高模擬的精度,無(wú)需整體加密網(wǎng)格,因?yàn)榫攘刻岣叩耐瑫r(shí),計(jì)算量也相應(yīng)增加了,因此選擇在庫(kù)的送風(fēng)口和排風(fēng)管處進(jìn)行了網(wǎng)格加密,具體網(wǎng)格如圖3所示。圖3自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格劃分示意圖Fig.3Schematicdiagramofgriddivisionofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse通過(guò)圖3可以發(fā)現(xiàn)圖中大多數(shù)網(wǎng)格質(zhì)量呈現(xiàn)為綠色即整體趨勢(shì)接近于1,再聯(lián)合圖4的單元質(zhì)量直方圖,同樣驗(yàn)證了整體趨勢(shì)往右,因此可以判定網(wǎng)格質(zhì)量足夠高,符合所需計(jì)算要求。圖4自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格單元質(zhì)量直方圖Fig.4Gridcellqualityhistogramofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse數(shù)學(xué)模型的建立冷庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存著一定量的紅薯,通過(guò)從進(jìn)風(fēng)口通入新風(fēng),排風(fēng)管排出庫(kù)內(nèi)空氣,從而形成循環(huán),使得系統(tǒng)維持在恒定的溫度范圍內(nèi),并達(dá)到了提供良好空氣品質(zhì)的目的。將冷庫(kù)域看成一個(gè)恒定的熱源,忽略與外界的熱質(zhì)交換,同時(shí)不考慮一切輻射。.流體流動(dòng):湍流模型的確定在選擇不同速度的自然冷源從送風(fēng)口流入時(shí),冷庫(kù)的送風(fēng)口截面為400mm×400mm。根據(jù)公式(1)求得它的當(dāng)量直徑為0.4m。自然冷源溫度為279.15K,通過(guò)查表可知,在101.325kPa即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,6℃的空氣運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。根據(jù)公式(2)求得Re的值為,同時(shí)其值在104~106
文P汀R虼絲梢?在COMSOL軟件直接建模[9]。為提高模擬的精度,無(wú)需整體加密網(wǎng)格,因?yàn)榫攘刻岣叩耐瑫r(shí),計(jì)算量也相應(yīng)增加了,因此選擇在庫(kù)的送風(fēng)口和排風(fēng)管處進(jìn)行了網(wǎng)格加密,具體網(wǎng)格如圖3所示。圖3自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格劃分示意圖Fig.3Schematicdiagramofgriddivisionofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse通過(guò)圖3可以發(fā)現(xiàn)圖中大多數(shù)網(wǎng)格質(zhì)量呈現(xiàn)為綠色即整體趨勢(shì)接近于1,再聯(lián)合圖4的單元質(zhì)量直方圖,同樣驗(yàn)證了整體趨勢(shì)往右,因此可以判定網(wǎng)格質(zhì)量足夠高,符合所需計(jì)算要求。圖4自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格單元質(zhì)量直方圖Fig.4Gridcellqualityhistogramofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse數(shù)學(xué)模型的建立冷庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存著一定量的紅薯,通過(guò)從進(jìn)風(fēng)口通入新風(fēng),排風(fēng)管排出庫(kù)內(nèi)空氣,從而形成循環(huán),使得系統(tǒng)維持在恒定的溫度范圍內(nèi),并達(dá)到了提供良好空氣品質(zhì)的目的。將冷庫(kù)域看成一個(gè)恒定的熱源,忽略與外界的熱質(zhì)交換,同時(shí)不考慮一切輻射。.流體流動(dòng):湍流模型的確定在選擇不同速度的自然冷源從送風(fēng)口流入時(shí),冷庫(kù)的送風(fēng)口截面為400mm×400mm。根據(jù)公式(1)求得它的當(dāng)量直徑為0.4m。自然冷源溫度為279.15K,通過(guò)查表可知,在101.325kPa即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,6℃的空氣運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。根據(jù)公式(2)求得Re的值為,同時(shí)其值在104~106范圍內(nèi),從而判定為低雷諾數(shù)下的旺盛湍流。(1)(2)式中:de為當(dāng)量直徑,m;AC為橫截面積,m2;P為濕周,m;Re為無(wú)量綱雷諾數(shù);u為入口速度,m/s;d(即de)為直徑,m;ν為運(yùn)動(dòng)粘度,m2/s。湍流,低雷諾數(shù)k-ε模型被用于模擬單?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅薯與健康[J]. 姚扶有. 湖南農(nóng)業(yè). 2019(12)
[2]研究地瓜葉采后保鮮方法 提高地瓜葉深加工產(chǎn)品可能性[J]. 趙勇,郭利芳,冉娜. 中國(guó)食品. 2019(09)
[3]紅薯貯藏保鮮技術(shù)[J]. 劉亞軒. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2018(03)
[4]夾套冰溫庫(kù)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 申江,劉興華,王曉東,齊含飛. 低溫與超導(dǎo). 2009(10)
碩士論文
[1]果蔬溫度梯度冷庫(kù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究[D]. 于晉澤.天津大學(xué) 2010
[2]冷藏運(yùn)輸車(chē)流場(chǎng)分析及運(yùn)輸過(guò)程對(duì)蔬菜品質(zhì)影響研究[D]. 和曉楠.天津商業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3587900
【文章來(lái)源】:冷藏技術(shù). 2020,43(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
自然冷源改造庫(kù)剖視圖
窳魅氡囈縑跫??皇俏露缺囈?條件。這是因?yàn)檫x擇流入邊界條件即等效于邊界外部還有一個(gè)虛擬的“上游”通道。該虛擬通道是絕熱的,熱屬性與速度場(chǎng)的設(shè)定和入口處的一樣,從而提高模型精度和減少計(jì)算量。.4物理建模與網(wǎng)格劃分本文只針對(duì)自然冷源和機(jī)械制冷雙向切換庫(kù)其中一間進(jìn)行物理建模,簡(jiǎn)化其幾何模型。因此可以在COMSOL軟件直接建模[9]。為提高模擬的精度,無(wú)需整體加密網(wǎng)格,因?yàn)榫攘刻岣叩耐瑫r(shí),計(jì)算量也相應(yīng)增加了,因此選擇在庫(kù)的送風(fēng)口和排風(fēng)管處進(jìn)行了網(wǎng)格加密,具體網(wǎng)格如圖3所示。圖3自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格劃分示意圖Fig.3Schematicdiagramofgriddivisionofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse通過(guò)圖3可以發(fā)現(xiàn)圖中大多數(shù)網(wǎng)格質(zhì)量呈現(xiàn)為綠色即整體趨勢(shì)接近于1,再聯(lián)合圖4的單元質(zhì)量直方圖,同樣驗(yàn)證了整體趨勢(shì)往右,因此可以判定網(wǎng)格質(zhì)量足夠高,符合所需計(jì)算要求。圖4自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格單元質(zhì)量直方圖Fig.4Gridcellqualityhistogramofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse數(shù)學(xué)模型的建立冷庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存著一定量的紅薯,通過(guò)從進(jìn)風(fēng)口通入新風(fēng),排風(fēng)管排出庫(kù)內(nèi)空氣,從而形成循環(huán),使得系統(tǒng)維持在恒定的溫度范圍內(nèi),并達(dá)到了提供良好空氣品質(zhì)的目的。將冷庫(kù)域看成一個(gè)恒定的熱源,忽略與外界的熱質(zhì)交換,同時(shí)不考慮一切輻射。.流體流動(dòng):湍流模型的確定在選擇不同速度的自然冷源從送風(fēng)口流入時(shí),冷庫(kù)的送風(fēng)口截面為400mm×400mm。根據(jù)公式(1)求得它的當(dāng)量直徑為0.4m。自然冷源溫度為279.15K,通過(guò)查表可知,在101.325kPa即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,6℃的空氣運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。根據(jù)公式(2)求得Re的值為,同時(shí)其值在104~106
文P汀R虼絲梢?在COMSOL軟件直接建模[9]。為提高模擬的精度,無(wú)需整體加密網(wǎng)格,因?yàn)榫攘刻岣叩耐瑫r(shí),計(jì)算量也相應(yīng)增加了,因此選擇在庫(kù)的送風(fēng)口和排風(fēng)管處進(jìn)行了網(wǎng)格加密,具體網(wǎng)格如圖3所示。圖3自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格劃分示意圖Fig.3Schematicdiagramofgriddivisionofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse通過(guò)圖3可以發(fā)現(xiàn)圖中大多數(shù)網(wǎng)格質(zhì)量呈現(xiàn)為綠色即整體趨勢(shì)接近于1,再聯(lián)合圖4的單元質(zhì)量直方圖,同樣驗(yàn)證了整體趨勢(shì)往右,因此可以判定網(wǎng)格質(zhì)量足夠高,符合所需計(jì)算要求。圖4自然冷源改造庫(kù)網(wǎng)格單元質(zhì)量直方圖Fig.4Gridcellqualityhistogramofnaturalcoldsourcemodificationwarehouse數(shù)學(xué)模型的建立冷庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存著一定量的紅薯,通過(guò)從進(jìn)風(fēng)口通入新風(fēng),排風(fēng)管排出庫(kù)內(nèi)空氣,從而形成循環(huán),使得系統(tǒng)維持在恒定的溫度范圍內(nèi),并達(dá)到了提供良好空氣品質(zhì)的目的。將冷庫(kù)域看成一個(gè)恒定的熱源,忽略與外界的熱質(zhì)交換,同時(shí)不考慮一切輻射。.流體流動(dòng):湍流模型的確定在選擇不同速度的自然冷源從送風(fēng)口流入時(shí),冷庫(kù)的送風(fēng)口截面為400mm×400mm。根據(jù)公式(1)求得它的當(dāng)量直徑為0.4m。自然冷源溫度為279.15K,通過(guò)查表可知,在101.325kPa即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,6℃的空氣運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。根據(jù)公式(2)求得Re的值為,同時(shí)其值在104~106范圍內(nèi),從而判定為低雷諾數(shù)下的旺盛湍流。(1)(2)式中:de為當(dāng)量直徑,m;AC為橫截面積,m2;P為濕周,m;Re為無(wú)量綱雷諾數(shù);u為入口速度,m/s;d(即de)為直徑,m;ν為運(yùn)動(dòng)粘度,m2/s。湍流,低雷諾數(shù)k-ε模型被用于模擬單?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅薯與健康[J]. 姚扶有. 湖南農(nóng)業(yè). 2019(12)
[2]研究地瓜葉采后保鮮方法 提高地瓜葉深加工產(chǎn)品可能性[J]. 趙勇,郭利芳,冉娜. 中國(guó)食品. 2019(09)
[3]紅薯貯藏保鮮技術(shù)[J]. 劉亞軒. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2018(03)
[4]夾套冰溫庫(kù)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 申江,劉興華,王曉東,齊含飛. 低溫與超導(dǎo). 2009(10)
碩士論文
[1]果蔬溫度梯度冷庫(kù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究[D]. 于晉澤.天津大學(xué) 2010
[2]冷藏運(yùn)輸車(chē)流場(chǎng)分析及運(yùn)輸過(guò)程對(duì)蔬菜品質(zhì)影響研究[D]. 和曉楠.天津商業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3587900
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