地下粮仓钢板与塑料内壁粮食结露实验与数值模拟
发布时间：2021-10-06 17:23
没有粮食安全就没有国家安全。为了确保我国粮食安全,一方面要加大粮食生产,另一方面要加强粮食储备。我国现有粮食储备仓大都存在土地利用率低、能源消耗大等短板。采用地下仓储粮不仅可以有效节约土地资源,实现一地多用,还可以有效利用自然地温在低能耗甚至零能耗的基础上实现长期低温（≤15℃）或准低温储粮（≤20℃）,减少药物熏蒸的使用,从而实现绿色储粮。地下粮仓长期置于地下,为排除地下水的影响,维持仓储环境干燥,一般采用结构防水和附加防水两大方法解决防水防潮问题。然而在两种新型附加防水法中,内衬钢板和内衬塑料板接触粮食处均有可能发生结露。由于地下仓储粮过程中,芯部粮食温度高,紧挨仓壁处的粮食温度低。热量自发地由粮堆中心高温处向低温壁面传递,伴随热量传递引起粮粒间空气相对湿度的变化。紧挨仓壁处空气的含湿量增加,当仓壁处温度低于对应空气露点时在仓壁处就会发生结露。结露部分,导致粮粒呼吸作用增强、发热、发芽进而发生霉变,对储粮安全构成隐患。因此在地下仓储粮中解决壁面处的结露问题是保障地下仓储粮品质的关键。采用地上仓储粮时,粮食在储藏过程中的温度直接受到仓内环境温度的影响,而仓内环境与室外环境密切相关,类...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地下钢筋混凝土粮仓
河南工业大学硕士学位论文11图2研究采用的技术路线1.4课题创新点（1）研究在长期储粮过程中，钢板与塑料内衬材料对地下粮仓内壁面处粮食结露情况的影响；（2）将地下模型仓的实验和模拟结果应用于实际地下仓的优化设计中。选出适宜的仓顶埋深、入仓时间、仓壁内衬材料，为实际地下仓设计提供方法和理论支持。
河南工业大学硕士学位论文13者均处于受外界气温日变化影响的地下变温带。但外界环境对地下2m与地下200mm造成的影响差异并不大。为了尽可能减少埋深与实际地下仓差异造成的影响，应在实验仓仓顶放置隔热顶盖减少外界环境干扰。此外，模拟实验仓仓体埋深范围内，土壤温度依然受到外界气温的影响，这一特点与实际仓仓体部分处于恒温带的状况是不同的，实验中记录了土壤温度日变化和仓外气温的日变化。并在数据分析中对比研究，以实现在后续实际仓模拟研究中物理条件的对等转移。因此在模拟实验的基础上通过COMSOL软件进行数值模拟，用模拟实验与数值模拟相结合的办法，实现物理条件等价迁移。针对主要影响因素，如埋深、入仓时间、仓壁材料设立一组合理的模拟参数，最终得出一套可以用于实际地下仓模拟的平台数据。在此基础上，对实际地下仓的整个储粮周期进行模拟，使原仓模拟得出的结论可以用于实际地下仓的工程设计实践。根据相似原理搭建了模拟实验平台，如图3所示，包含地下实验仓主体和测量系统两部分：1.实验台主体2.顶盖覆盖物3.测点布置4.数据传输线5.采集系统图3模拟实验平台2.2实验系统组成2.2.1实验台主体该模拟地下实验仓仓体分为上、下两部分如图4，上部分为地下仓顶盖空间，尺寸为2370mm×1340mm×400mm。埋放在地下时，防止地面积水的影响，仓身露出地面部分高度为200mm。地面标高以下距离地面200mm用于放置顶盖及隔热顶板，隔绝外界环境对仓内粮堆温度、湿度的影响。下半部分为储粮空间，尺寸为2070mm×1040mm×1020mm。仓身均采用10mm厚的
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家统计局关于2019年夏粮产量数据的公告[J]. 粮食科技与经济. 2019(07)
[2]吊顶隔热对高大平房仓粮堆温度影响研究[J]. 刘文磊,王军,张宏伟. 河南工业大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]稻谷自然储藏多尺度热湿耦合传递研究[J]. 戚禹康,王远成,鲁子枫,俞晓静. 中国粮油学报. 2019(06)
[4]玉米粮堆霉变发热过程中的温湿度场变化规律研究[J]. 王小萌,吴文福,尹君,张忠杰,吴子丹,姚渠. 农业工程学报. 2019(03)
[5]基于COMSOL的平房仓冷却通风过程中粮堆热湿耦合传递研究[J]. 陈桂香,张宏伟,王海涛,刘超赛,尹君. 中国粮油学报. 2018(11)
[6]硅酮结构胶用于地下粮仓中聚丙烯塑料防水板与混凝土粘接试验的研究[J]. 丁明,王振清,张昊,陶元庆. 新型建筑材料. 2018(05)
[7]基于温湿度场云图的小麦粮堆霉变与温湿度耦合分析[J]. 王小萌,吴文福,尹君,张忠杰,吴子丹,张洪清. 农业工程学报. 2018(10)
[8]粮食储藏温度场数学模拟及试验研究[J]. 徐慧星. 农机化研究. 2018(11)
[9]圆筒仓储粮通风微环境模拟研究[J]. 鲁子枫,王远成,尉尧方,曲安迪,杜传致. 山东建筑大学学报. 2018(01)
[10]储粮通风模型及实仓应用研究[J]. 员怡怡,王远成,杨开敏,尉尧方. 粮食储藏. 2017(06)
本文编号：3420437
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地下钢筋混凝土粮仓
河南工业大学硕士学位论文11图2研究采用的技术路线1.4课题创新点（1）研究在长期储粮过程中，钢板与塑料内衬材料对地下粮仓内壁面处粮食结露情况的影响；（2）将地下模型仓的实验和模拟结果应用于实际地下仓的优化设计中。选出适宜的仓顶埋深、入仓时间、仓壁内衬材料，为实际地下仓设计提供方法和理论支持。
河南工业大学硕士学位论文13者均处于受外界气温日变化影响的地下变温带。但外界环境对地下2m与地下200mm造成的影响差异并不大。为了尽可能减少埋深与实际地下仓差异造成的影响，应在实验仓仓顶放置隔热顶盖减少外界环境干扰。此外，模拟实验仓仓体埋深范围内，土壤温度依然受到外界气温的影响，这一特点与实际仓仓体部分处于恒温带的状况是不同的，实验中记录了土壤温度日变化和仓外气温的日变化。并在数据分析中对比研究，以实现在后续实际仓模拟研究中物理条件的对等转移。因此在模拟实验的基础上通过COMSOL软件进行数值模拟，用模拟实验与数值模拟相结合的办法，实现物理条件等价迁移。针对主要影响因素，如埋深、入仓时间、仓壁材料设立一组合理的模拟参数，最终得出一套可以用于实际地下仓模拟的平台数据。在此基础上，对实际地下仓的整个储粮周期进行模拟，使原仓模拟得出的结论可以用于实际地下仓的工程设计实践。根据相似原理搭建了模拟实验平台，如图3所示，包含地下实验仓主体和测量系统两部分：1.实验台主体2.顶盖覆盖物3.测点布置4.数据传输线5.采集系统图3模拟实验平台2.2实验系统组成2.2.1实验台主体该模拟地下实验仓仓体分为上、下两部分如图4，上部分为地下仓顶盖空间，尺寸为2370mm×1340mm×400mm。埋放在地下时，防止地面积水的影响，仓身露出地面部分高度为200mm。地面标高以下距离地面200mm用于放置顶盖及隔热顶板，隔绝外界环境对仓内粮堆温度、湿度的影响。下半部分为储粮空间，尺寸为2070mm×1040mm×1020mm。仓身均采用10mm厚的
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家统计局关于2019年夏粮产量数据的公告[J]. 粮食科技与经济. 2019(07)
[2]吊顶隔热对高大平房仓粮堆温度影响研究[J]. 刘文磊,王军,张宏伟. 河南工业大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]稻谷自然储藏多尺度热湿耦合传递研究[J]. 戚禹康,王远成,鲁子枫,俞晓静. 中国粮油学报. 2019(06)
[4]玉米粮堆霉变发热过程中的温湿度场变化规律研究[J]. 王小萌,吴文福,尹君,张忠杰,吴子丹,姚渠. 农业工程学报. 2019(03)
[5]基于COMSOL的平房仓冷却通风过程中粮堆热湿耦合传递研究[J]. 陈桂香,张宏伟,王海涛,刘超赛,尹君. 中国粮油学报. 2018(11)
[6]硅酮结构胶用于地下粮仓中聚丙烯塑料防水板与混凝土粘接试验的研究[J]. 丁明,王振清,张昊,陶元庆. 新型建筑材料. 2018(05)
[7]基于温湿度场云图的小麦粮堆霉变与温湿度耦合分析[J]. 王小萌,吴文福,尹君,张忠杰,吴子丹,张洪清. 农业工程学报. 2018(10)
[8]粮食储藏温度场数学模拟及试验研究[J]. 徐慧星. 农机化研究. 2018(11)
[9]圆筒仓储粮通风微环境模拟研究[J]. 鲁子枫,王远成,尉尧方,曲安迪,杜传致. 山东建筑大学学报. 2018(01)
[10]储粮通风模型及实仓应用研究[J]. 员怡怡,王远成,杨开敏,尉尧方. 粮食储藏. 2017(06)
本文编号：3420437
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