冷却通风过程中粮仓内温度变化的数值模拟

基于多孔介质传热传质的理论,建立了一种冷却通风过程中粮仓内热量传递的数学模型,对冷却通风过程中粮仓内温度的变化进行了模拟研究。模拟结果表明：冷却前沿移动速度很快,而且粮堆中存在着明显的分层现象,经过一段时间（24h左右）的冷却通风,粮堆温度降到13.5℃左右。     

基于COMSOL的平房仓冷却通风过程中粮堆热湿耦合传递研究

粮仓冷却干燥通风是确保储粮安全的重要技术措施,在此过程中粮堆内部的热湿耦合迁移过程非常复杂。在COMSOL软件中,建立了冷却干燥通风过程中高大平房仓的三维物理模型,通过修改COMSOL内置材料方程、耦合渗流、能量守恒、动量守恒和水分迁移控制方程,以实测的送风空气温度和湿度为入口边界条件,数值模拟了湍流、湿空气传热、湿空气传质、多孔介质传热、多孔介质传质等多个物理场,并考虑了热湿耦合、温度耦合和流动耦合,对高大平房仓粮堆内冷却干燥通风过程中的热湿迁移规律进行了研究。基于实际高大平房仓的验证结果表明,通过修改COMSOL内置方程可以准确模拟预测冷却干燥通风过程中粮堆内热湿耦合传递过程,数值模拟结果可用于指导粮仓冷却干燥通风过程和粮仓通风系统优化。     

粮堆内热湿耦合传递数值模拟与试验验证

通风过程中粮堆内热湿耦合传递对储粮安全和粮仓通风有着重要的影响。建立了机械通风冷却过程中粮堆内热湿耦合传递数学模型,在此模型的基础上用C语言编写了用户自定义源项(UDF),实现了谷粒吸附和解析水分时热量交换和水分迁移的CFD数值模拟。以某高大平房仓为例,建立了通风冷却过程中粮仓的三维物理模型;以瞬态条件下外界环境随时间变化的空气温湿度为入口边界条件,通过对比CFD数值模拟结果与实测数据,验证了粮堆内热湿耦合传递数学模型,得出通风冷却过程中粮堆内热湿耦合传递规律。     

通风过程中进风相对湿度对仓储粮堆温度和水分的影响研究

温度和水分含量是两个重要的物理变量,在研究谷物储存时品质变化起到很大作用。通风用于冷却粮堆并保持温度恒定,以防止水分迁移。良好的通风条件对粮仓内存储安全有显著影响。目前,通风空气相对湿度对粮堆水分影响的研究相对较少。采用数值模拟和实验研究相结合的方式,探索和比较因不同进风相对湿度而引起的通风过程中仓储的小麦温度和水分变化规律。结果表明:进风相对湿度较低时冷却干燥效率更高,小麦粮堆降温更快速,并将昆虫和霉菌的活动保持在较低水平。     

准静态仓储粮堆温度场的CFD模拟

现有仓储粮堆数学模型难以有效模拟实际粮堆温度的变化过程.本试验应用计算流体力学(CFD)方法模拟研究了仓储粮堆在不通风情况下温度场的变化情况,根据粮仓结构和仓外环境条件,通过确定模拟区域、网格划分、模型选择,确定了合理的CFD模拟方案,得到并分析了两种不同尺度粮仓内仓储粮堆温度随季节变化过程的模拟结果.通过对准静态仓储粮堆内部温度随环境温度变化过程的分析,为仓储通风系统的优化设计提供了有价值的参考依据,为进一步的模拟研究奠定了良好基础.     

非通风状态新型地下粮仓储粮温度场的CFD数值模拟

地下粮仓储粮温度场是保证储粮品质和绿色生态储粮的重要影响因素。针对地下粮仓试验仓,该文利用Gambit软件建立了地下粮仓的三维立体模型,并对模型进行了网格划分,采用CFD数值模拟方法研究了非通风状态地下粮仓粮食储存过程中粮堆温度场的变化规律。通过编写和导入UDF函数,改进CFD软件中的质量控制方程、动量控制方程和壁面热量传递控制方程,通过迭代计算和基于CFD软件模拟得到了地下粮仓非通风状态条件下温度场的变化规律,研究结果表明,随着地下仓储粮时间的变长,仓内粮堆温度与周围维护结构之间、粮堆之间不停的进行着热质交换,最终温度逐渐趋于当地地下恒温温度值附近,地下仓可以作为一种经济适用的仓型来推广;同时,本文的研究可以为地下粮仓的温度场控制提供参考和依据,为粮堆机械通风手段作为参考。     

钢筋混凝土地下粮仓准静态温度场数值模拟

研究准静态温度场可以为地下粮仓设计提供参考和依据。采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,建立了大直径钢筋混凝土地下粮仓的物理模型,根据粮仓实体围护结构和地下环境条件,研究地下粮仓在不通风情况下温度场的变化规律,分析粮堆温度总体变化趋势和温度场与仓内几何尺寸关系等问题。研究结果表明随着时间变化,地下粮仓内粮堆温度由外到内逐渐趋向于所处恒温层温度,仓中通风道内空气柱能起到均匀降温的作用。     

大跨度平房仓上下行降温通风的数值模拟研究

基于多孔介质流动和传热传质理论,建立了仓储储粮通风过程中粮堆内部流动及热湿耦合传递的数学模型。采用计算流体动力学的方法,预测分析了双侧通风的大跨度平房仓在不同粮堆温度梯度方向、不同竖向通风方式的4种工况下粮堆内部温度和水分变化规律。同时探究了吊顶粮仓与未吊顶粮仓在4种通风工况下的降温保水效果。结果表明：粮仓未吊顶时,上行通风方式的降温保水效果优于下行通风;对于吊顶粮仓,上行通风与下行通风降温保水效果相差不大;粮面顶部的空气区域对降温通风时粮堆的温度变化、水分变化影响较大,对粮仓进行吊顶,具有更好的降温保水效果。     

谷物冷却机降温通风粮温变化规律实验研究

科学高效使用通风设备对粮仓通风,可有效控制粮堆温度,保障粮食储藏安全。为探究谷物冷却机通风过程中的粮堆温度变化规律,采用谷物冷却机先后对2个浅圆仓、3个超高大平房仓进行冷却通风对比实验。结果表明,浅圆仓通风效果良好,温度迁移速率约为1.7～1.9 m/d,通风11 d后会降低整仓粮温,无通风死角;平房仓通风过程中会形成风道,打乱粮堆原始冷心,有效降低平均粮温但无法实现整仓粮温均匀降低,存在通风死角。     

密闭粮堆中水分和温度变化的模拟研究

通过数值模拟的方法对考虑呼吸作用的密闭粮仓内温度和水分随时间的变化进行了探究。在数值模拟过程中,对真实粮仓进行适当的简化,建立数学模型,利用有限元法,对不同初始温度的粮堆进行数值模拟分析,研究粮堆内部温度和水分变化与呼吸作用的关系,当粮堆的初始温度较高时,呼吸作用对粮堆温度和水分的影响非常显著。利用研究结果可以为粮堆进行合理的"人工干预"提供理论依据。