成品粮仓储环境CFD模拟与控制研究

发布时间：2020-10-27 01:20

　　 成品粮仓储能够调节市场需求,在非常时期(如自然灾害,战争等)可以救灾备荒,所以国家加大了成品粮库的建设投入。成品粮库目前多采用低温/准低温库。为给成品粮库建设提供科学依据,以保证成品粮在存储的过程中的安全与品质,需要研究成品粮储藏条件,并确定成品粮库的环境调控策略。成品粮存储时要考虑仓储环境温度,将其控制在安全范围内,保证成品粮的安全存储;同时,降低在储粮过程中空调系统的能耗成本,达到节能高效的目标。因此,本文对成品粮仓储环境进行模拟,对其进行节能优化控制策略研究,以期为成品粮库的建设提供理论依据。论文主要内容如下:1.在“25m3成品粮单元化小廒间实验平台”展开实验研究,得到实验条件下成品粮仓储环境数据,分析成品粮库仓储环境流场的温度分布特点。2.建立低温/准低温成品粮库内部的流场的数学模型,并对模型进行模拟与验证。基于实验环境设定边界条件,采用标准的k-ε湍流模型与流固耦合传热模型相结合建立模型,利用计算流体力学(CFD)软件Fluent模拟得到成品粮库温度场、速度场的分布;同时将模型模拟结果与实验结果进行对比分析,进行模型的验证,结果表明模拟结果与实验结果吻合良好,该模型能够用于成品粮仓储环境模拟。3.提出三种成品粮仓储环境调控策略,基于低温/准低温成品粮库流场数学模型进行模拟,考察不同布风方式下粮食达到安全存储温度所耗费的能量,并进行策略对比分析,得到能耗最优化的调控策略。本课题通过CFD数值模拟,确定了成品粮仓储环境条件,为我国成品粮库的建设提供理论依据。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S379.3
【部分图文】：

成品粮库的速度场和温度场的测量实验在单元化小廒间中完成。也即在北京??邮电大学主楼地下室Ｄ０１中。??实验的环境为人工气候室，如图３－１所示。人工气候室的长为４ｍ，宽为３ｍ，??高为２．５ｍ。进风口和出风口各两个，在人工气候室顶部，一个面与人工气候室??顶部相接，长和宽均为３０ｃｍ，高为５ｃｍ，其中进风口?１的中心距离房间上表面??四条边的距离分别为０．６５ｍ，３．３５ｍ，０．８ｍ，２．２ｘｎ；出风口?１的中心距离房间上??表面四条边的距离分别为３．３５ｍ，０．６５ｍ，０．８ｍ，２．２ｍ；进风口?２的中心距离房??间上表面四条边的距离分别为０．６５ｍ，?３．３５ｍ，２．２ｍ，０．８ｍ；出风口?２的中心距??离房间上表面四条边的距离分别为３．３５ｍ，?０．６５ｍ，２．２ｍ，?０．８ｍ。保温层采用聚??苯乙烯塑料，这种材料的导热率很低。它的物理参数如下：当温度为３０°Ｃ时，??这种材料的导热系数为Ｘ?＝〇．〇４２ＷＡｍ?？！〇

处大米垛２中，距离地面８０ｃｍ处面粉垛１中，距离地面８０ｃｍ处面粉垛２中，??距离地面１６０ｃｍ处大米垛１中，距离地面１６０ｃｍ处大米垛２中，距离地面１６０ｃｍ??处面粉垛１中，距离地面１６０ｃｍ处面粉垛２中。测温电缆的布置实物图见图３－２。??－?ｍｍ??＾＾?．．?＂＂?｝１??图３－２成品粮堆垛的测温电缆布置方式??３．３测量内容及方法??３．３．１测量仪器及内容??①

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【参考文献】

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本文编号：2857805