南方地区夏季谷物控温储藏模拟与实验研究
发布时间：2021-09-17 12:01
随着科学技术的进步,我国农业得以迅速发展,每年产出的粮食量庞大,粮食收获后,面临着粮食储藏的重要问题。谷物储藏的方式和方法直接关系到谷物的安全储藏。研究发现,温度和湿度是影响谷物储藏的两个最重要的因素。由于我国地域宽广,区域气候相差大,各地区可利用有益于储粮的区域气候条件,合理地选择谷物的冷却方式和方法。在中国南部地区,气温较高,室外气候条件不适合机械通风。特别是夏天,室外湿度高,气温高,不适合采用机械通风的方式降低粮温。由于空调降温通风技术不受室外条件的影响,能够按需调节入仓空气的温度和湿度,作为高温高湿条件下一项有效的谷物通风冷却方法在南方地区得到了广泛的应用。本文基于质量守恒和局部热平衡原理建立了粮堆通风的三维物理模型和数学模型,利用实验法验证了模型的正确性。采用数值模拟的方法研究了谷物冷却通风方式下不同的送回风口布置形式、不同风口间距对粮堆表层温度的影响规律,采用实际的通风参数建立了控温通风中谷冷机作业能力与气候关系的数学模型,描述了在不同的送风工况下进行专用空调台数配备的方法等,为粮仓专用空调的使用提供了指导。通过对四川省绵阳市国家储粮库在度夏期间的控温试验研究,寻找出经济可...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FVM区域和节点的划分FLUENTx
山东建筑大学硕士学位论文21第三章储粮通风过程中粮堆热量传递规律数学模型的实验验证本章以实验中粮堆不同位置在通风过程中的温度数据为基础，研究了控温通风粮堆温度分布的规律。并以实验仓为模型模拟了粮堆控温通风过程中温度的变化，通过实验数据与模拟数据的对比，验证了所建立的数学模型的准确性。3.1控温通风实验3.1.1实验目的本章主要以平房仓储粮控温通风实验为基础，在粮库工作人员的帮助下完成控温通风的实验工作，记录粮堆不同位置、不同平面在通风过程中的温度数据，观察粮堆内温度的变化规律，从而对已建立的粮堆控温通风的数学模型进行验证，以使模拟过程得到的数据更加可靠和精确。3.1.2实验仓表3.1稻谷的品质参数表粮种数量/（t）容重/（kg/m3）孔隙率导热系数/（/kmw）水分/（%）杂质/（%）稻谷24846000.50.16140.3（a）仓外防晒遮阳网图（b）仓顶铝箔屋面图3.1仓房防晒隔热措施实验仓为位于四川省绵阳市国家粮库内的24号平房仓，实验时间为7月中旬，该实验粮仓长度为40m，跨度为20.7m，檐高8.6m，装粮线高5m，粮食总重2484t，储粮品种为稻谷，水分为14%，稻谷具体品质参数见表3.1。因实验时正属夏季，室外温度较高，为防止在高温高湿季节粮仓内温度大幅上升，储粮仓库内外都采用了一定的防晒隔热措施。如在粮仓外墙上覆盖遮阳网（如图3.1（a）），借鉴园林绿化植物遮阳防晒原理，
山东建筑大学硕士学位论文22降低阳光直射对墙面温度的影响。仓内隔热是通过在仓房拱板上弦和下弦之间喷涂新型隔热涂料来降低因太阳辐射而造成仓顶温度大幅升高，通常的做法是喷涂3.5cm-5.5cm厚的聚氨酯材料，来强化仓房的保温和隔热性能。对于平房仓仓顶，可采用如图3.1（b）所示的铝箔屋面，即在仓廒屋面铺设一层反辐射铝箔材料，以减少太阳辐射热，有助于屋面隔热防漏。图3.2实验通风过程图24号仓的物理模型见图3.2，图中正X方向为北向，正Y方向为西向，正Z方向为高度方向。模型中最上层区域为空气区域，下面的5个区域为粮食区域，由于粮堆各处温度有差异，模拟时根据粮堆实际情况为每个粮食区域赋予不同的温度值。3.1.3实验设备及步骤24号实验仓的北外墙上安装有3台空调，空调通过风机的抽吸将室外空气吸入谷冷机内经处理后送入仓内空气区域，仓内冷空气经粮堆表层渗入粮堆内部完成通风过程，实验通风过程图如图3.2所示。空调送、回风口通过PVC硬管经窗户两侧墙壁的通风口伸入仓内，连接每台空调的一对风口中的左侧风口均为送风口，右侧风口为回风口，每个送、回风口的直径均为250mm，送、回风口的间距均为2m。主要设备如下：1、粮仓专用空调3台，型号为CKT-15-S1，功率5.5KW，风量3000hm/3，温度控制精度0.3%，湿度控制精度3%。2、温湿度一体检测装置，用以检测粮仓内空气的温度及湿度，温度测量误差1.5℃，湿度测量误差4%。回风口送风口空气区域粮食区域
【参考文献】：
期刊论文
[1]储粮生态系统热湿调控机理及在就仓机械通风中的应用[J]. 王远成,吴子丹,魏雷,俞晓静. 中国粮油学报. 2019(12)
[2]稻谷储藏过程霉菌挥发性物质和品质分析[J]. 夏雨杰,汪静,陈尚兵,邢常瑞,袁建. 食品工业科技. 2020(08)
[3]新入仓粮食机械通风方式探索[J]. 徐碧. 粮油仓储科技通讯. 2019(04)
[4]横向谷冷降温技术试验[J]. 张晓培. 粮油仓储科技通讯. 2019(04)
[5]绿色防治储粮害虫的技术措施[J]. 林子木. 农业科技与装备. 2019(04)
[6]不同粮堆温度下储粮害虫的迁移分布试验[J]. 穆振亚,严晓平,李丹丹,王双林,陈晋莹. 粮食储藏. 2019(03)
[7]贮藏期间粮食霉变控制方法的研究[J]. 冯蒙蒙. 食品安全导刊. 2019(15)
[8]吉林高大平房仓内环流控温稻谷储藏效果评价[J]. 祁智慧,张海洋,张正毅,孙凤阳,田琳,唐芳,XU Kai-qiang. 粮油食品科技. 2019(03)
[9]空调控温储粮低耗高效工艺模式探索[J]. 朱清峰,熊建仁,陈勇德,罗智宏,彭亮. 粮食加工. 2019(02)
[10]组合式谷冷通风技术在平房仓夏季保管中的应用研究[J]. 申志成,邱辉,武传森,杨宗昆,刘珍珍. 粮食储藏. 2019(01)
硕士论文
[1]不同机械通风工艺对粮堆内嗜卷书虱成虫种群数量调控研究[D]. 姜俊伊.南京财经大学 2018
[2]我国农户储粮损失的现状、问题及对策研究[D]. 胡建国.武汉轻工大学 2017
[3]横向通风系统充氮气调工艺的数值模拟研究[D]. 邱化禹.山东建筑大学 2016
[4]地下储粮建筑的热湿环境分析与节能优化研究[D]. 李伟.西安工程大学 2016
[5]太阳能制冷低温稻谷储藏实验研究[D]. 付剑波.上海交通大学 2007
本文编号：3398681
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FVM区域和节点的划分FLUENTx
山东建筑大学硕士学位论文21第三章储粮通风过程中粮堆热量传递规律数学模型的实验验证本章以实验中粮堆不同位置在通风过程中的温度数据为基础，研究了控温通风粮堆温度分布的规律。并以实验仓为模型模拟了粮堆控温通风过程中温度的变化，通过实验数据与模拟数据的对比，验证了所建立的数学模型的准确性。3.1控温通风实验3.1.1实验目的本章主要以平房仓储粮控温通风实验为基础，在粮库工作人员的帮助下完成控温通风的实验工作，记录粮堆不同位置、不同平面在通风过程中的温度数据，观察粮堆内温度的变化规律，从而对已建立的粮堆控温通风的数学模型进行验证，以使模拟过程得到的数据更加可靠和精确。3.1.2实验仓表3.1稻谷的品质参数表粮种数量/（t）容重/（kg/m3）孔隙率导热系数/（/kmw）水分/（%）杂质/（%）稻谷24846000.50.16140.3（a）仓外防晒遮阳网图（b）仓顶铝箔屋面图3.1仓房防晒隔热措施实验仓为位于四川省绵阳市国家粮库内的24号平房仓，实验时间为7月中旬，该实验粮仓长度为40m，跨度为20.7m，檐高8.6m，装粮线高5m，粮食总重2484t，储粮品种为稻谷，水分为14%，稻谷具体品质参数见表3.1。因实验时正属夏季，室外温度较高，为防止在高温高湿季节粮仓内温度大幅上升，储粮仓库内外都采用了一定的防晒隔热措施。如在粮仓外墙上覆盖遮阳网（如图3.1（a）），借鉴园林绿化植物遮阳防晒原理，
山东建筑大学硕士学位论文22降低阳光直射对墙面温度的影响。仓内隔热是通过在仓房拱板上弦和下弦之间喷涂新型隔热涂料来降低因太阳辐射而造成仓顶温度大幅升高，通常的做法是喷涂3.5cm-5.5cm厚的聚氨酯材料，来强化仓房的保温和隔热性能。对于平房仓仓顶，可采用如图3.1（b）所示的铝箔屋面，即在仓廒屋面铺设一层反辐射铝箔材料，以减少太阳辐射热，有助于屋面隔热防漏。图3.2实验通风过程图24号仓的物理模型见图3.2，图中正X方向为北向，正Y方向为西向，正Z方向为高度方向。模型中最上层区域为空气区域，下面的5个区域为粮食区域，由于粮堆各处温度有差异，模拟时根据粮堆实际情况为每个粮食区域赋予不同的温度值。3.1.3实验设备及步骤24号实验仓的北外墙上安装有3台空调，空调通过风机的抽吸将室外空气吸入谷冷机内经处理后送入仓内空气区域，仓内冷空气经粮堆表层渗入粮堆内部完成通风过程，实验通风过程图如图3.2所示。空调送、回风口通过PVC硬管经窗户两侧墙壁的通风口伸入仓内，连接每台空调的一对风口中的左侧风口均为送风口，右侧风口为回风口，每个送、回风口的直径均为250mm，送、回风口的间距均为2m。主要设备如下：1、粮仓专用空调3台，型号为CKT-15-S1，功率5.5KW，风量3000hm/3，温度控制精度0.3%，湿度控制精度3%。2、温湿度一体检测装置，用以检测粮仓内空气的温度及湿度，温度测量误差1.5℃，湿度测量误差4%。回风口送风口空气区域粮食区域
【参考文献】：
期刊论文
[1]储粮生态系统热湿调控机理及在就仓机械通风中的应用[J]. 王远成,吴子丹,魏雷,俞晓静. 中国粮油学报. 2019(12)
[2]稻谷储藏过程霉菌挥发性物质和品质分析[J]. 夏雨杰,汪静,陈尚兵,邢常瑞,袁建. 食品工业科技. 2020(08)
[3]新入仓粮食机械通风方式探索[J]. 徐碧. 粮油仓储科技通讯. 2019(04)
[4]横向谷冷降温技术试验[J]. 张晓培. 粮油仓储科技通讯. 2019(04)
[5]绿色防治储粮害虫的技术措施[J]. 林子木. 农业科技与装备. 2019(04)
[6]不同粮堆温度下储粮害虫的迁移分布试验[J]. 穆振亚,严晓平,李丹丹,王双林,陈晋莹. 粮食储藏. 2019(03)
[7]贮藏期间粮食霉变控制方法的研究[J]. 冯蒙蒙. 食品安全导刊. 2019(15)
[8]吉林高大平房仓内环流控温稻谷储藏效果评价[J]. 祁智慧,张海洋,张正毅,孙凤阳,田琳,唐芳,XU Kai-qiang. 粮油食品科技. 2019(03)
[9]空调控温储粮低耗高效工艺模式探索[J]. 朱清峰,熊建仁,陈勇德,罗智宏,彭亮. 粮食加工. 2019(02)
[10]组合式谷冷通风技术在平房仓夏季保管中的应用研究[J]. 申志成,邱辉,武传森,杨宗昆,刘珍珍. 粮食储藏. 2019(01)
硕士论文
[1]不同机械通风工艺对粮堆内嗜卷书虱成虫种群数量调控研究[D]. 姜俊伊.南京财经大学 2018
[2]我国农户储粮损失的现状、问题及对策研究[D]. 胡建国.武汉轻工大学 2017
[3]横向通风系统充氮气调工艺的数值模拟研究[D]. 邱化禹.山东建筑大学 2016
[4]地下储粮建筑的热湿环境分析与节能优化研究[D]. 李伟.西安工程大学 2016
[5]太阳能制冷低温稻谷储藏实验研究[D]. 付剑波.上海交通大学 2007
本文编号：3398681
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