食用菌菇房环境CFD分析及通风结构优化研究

发布时间：2024-04-25 04:27

　　食用菌栽培菇房能够创造出适合食用菌生长的环境条件,可以满足其在不同生长阶段对环境条件的不同需求。随着生产规模化和工厂化发展,食用菌栽培菇房结构逐渐大型化,导致环境因子分布不均匀性增加,部分位置存在热量堆积现象,对通风部件和控制系统提出了更高的要求。本文利用CFD技术分析食用菌菇房内环境状况,优化通风结构配置,改进菇房结构,改善气流流动状况和温度分布的均匀性,为食用菌生长提供良好的发育环境。本文以镇江某公司的草菇栽培菇房为研究对象,分析其内部环境分布情况,建立CFD模型,并进行环境测量试验和食用菌生长活动测量试验,进行CFD模拟并验证,进而改进菇房结构。主要研究内容为:(1)建立了菇房环境的CFD模型。通过分析菇房内流体的运动特性,选择相应的控制方程,Realizable k-ε湍流模型和壁面函数法,构建适合于菇房内部环境CFD分析的数值模型。(2)开展了菇房生产状态下的环境分布测量试验,进行菇房环境分析,获得菇房内温度分布及变化规律。大、小型两种菇房的试验结果显示,生产中小型菇房内温度一直处于变化状态;培养料为主要热源,其温度最高为32.5℃,培养料层之间的温度稍低为30～32℃;室内...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1菇房三维模型

江苏大学硕士学位论文9第二，栽培钢架结构体积远小于整个菇房体积，蓄热能力较差，而且其结构较为复杂，为避免过多的计算，因此忽略其蓄放热功能及对气流的阻碍，不对其进行建模。第三，培养料位于栽培架上，表面为草菇子实体，内部为草菇菌丝体。由于草菇生理生长活动，培养料为主要的产热和蓄热物体....

图2.2表面网格

食用菌菇房环境CFD分析及通风结构优化研究10比较两种网格的气流场与温度场，两者结果并无明显差别。之后重新划分更小尺寸的网格，并于之前比较，结果并无明显差别。在进风口、回风口和出风口，适当加密网格，进风管与管孔处网格（5mm）。小型菇房总网格数量70多万，大型菇房网格数量200多....

图2.3草菇微环境示意图

菇房环境CFD分析及通风结构优化研究14食用菌生理生长活动。食用菌接种于培养料上，菌丝体在培养料表面和内部生长，之后逐渐在培养料表面凝结子实体。食用菌在进行生长活动时，其生理活动主要有呼吸作用和蒸腾作用。呼吸作用吸收O2，消耗培养料内有机物，产生热量，并释放CO2。在通风不良或缺....

图3.1草菇栽培菇房现场情况

江苏大学硕士学位论文17第三章菇房环境测量试验分析为获得通风过程中，菇房内温度分布及变化规律，本章制定试验方案，进行菇房温度测量试验。为获取草菇生理生长情况，进行草菇呼吸作用测量实验和培养料含水量测量实验。通过这些试验测量计算后，将为CFD数值模拟提供了相关参数、边界条件、初始化....

本文编号：3964006