基于CFD的浸种催芽箱内温度场仿真与试验研究

发布时间：2020-04-17 16:35

【摘要】：水稻作为重要的粮食作物,在国内外广泛种植,近几年水稻生产过程的机械化水平有了明显提高。中国东北寒地地区,春季播种时温度回暖慢,达不到水稻出芽所需的温度,造成优质种苗出芽率低,影响高品质稻种产量。水稻浸种催芽是育秧的重要环节,本研究分析影响催芽箱内温度分布的影响因素,为水稻浸种催芽技术的发展奠定基础。本文以农场的大型浸种催芽箱为研究对象,利用有限元分析软件CFX,对浸种催芽试验箱体内的温度场进行数值模拟仿真。首先确定CFD数值模拟计算中控制方程,通过选择合适的边界条件及数学模型,对试验箱中的温度场进行数值模拟,并最终通过软件实现内部温度场的可视化仿真。论文主要工作内容如下:(1)催芽箱内温度场仿真参数的确定。根据相似原理,以边比例系数5对催芽箱进行相似处理,确定模型三维尺寸体积为.08?.12?0.3m~3。以流量比例系数为55.9对进水口流量进行相似处理,确定进水口流量分别为.0089m~3/h、.00179m~3/h、.0268m~3/h、.0358m~3/h和0.448m~3/h。(2)催芽箱内的温度场的CFD数学模型进行建立。确定适合浸种催芽箱内的湍流模型、对流热传模型。采用Workbench三维建模模块对相似理论后的浸种催芽箱尺寸进行三维建模,网格划分模型,确定数值模拟基本参数和边界条件。(3)运用CFX软件对浸种催芽箱内的水的温度场进行分析。研究不同的进水口位置和进水流量对湿度场变化的影响规律。采用与仿真模拟相同的试验方案,进行验证试验。选择浸种催芽箱内的温度均匀性为评价指标,对比试验结果与仿真结果值,得到在进水口位置_1L和进水流量15m~3/h时,对应的温度均匀性最好,温度均匀性为1.42。
【图文】：

CFD 方法与响应曲面试验设计相结合，在保证求解次数的组合。 CFD 方法研究北方寒地水稻浸种催芽箱内温度场的动态稻浸种催芽过程温度最高的地方为壁面与水接触的区域，研究三种作业条件(稻种袋码放的间距、稻种袋码放的间距体内的水的温度场分布，采用 CFD 理论模型数值模拟水稻 CFD 方法研究三种作业条件(稻种袋码放的间距、稻种袋稻浸种催芽箱体内的水的温度场分布，，采用 CFD 理论模型分布，如图 1-1 所示。

研究技术路线
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S223.1

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本文编号：2631069