垂直和橫向通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律的分析研究.pdf

1、山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文題目垂直和橫向通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律的分析研究國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No51276102)計(jì)：學(xué)位論文74頁表格10個(gè)插圖46幅評(píng)閱人：指導(dǎo)教師：學(xué)院院長：學(xué)位論文完成日期：刁乃仨山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要糧食問題是世界性問題，改革開放以來我國成功地解決了十幾億人口的吃飯問題，取得了舉世矚目的成就。在新的形勢下糧食安全面臨新的挑戰(zhàn)，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來我國糧食產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)“十二連增”，做好安全儲(chǔ)糧工

2、作、保持糧食的品質(zhì)、降低糧食損失意義重大。糧食的溫度和水分是保持糧食品質(zhì)的重要指標(biāo)，糧堆通風(fēng)是保持和調(diào)整糧食儲(chǔ)存品質(zhì)的常規(guī)手段。研究通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律，可以分析糧堆內(nèi)溫度和水分前沿的遷移變化，同時(shí)通過對(duì)前沿問題的分析研究預(yù)測合理的通風(fēng)時(shí)間、有效降低儲(chǔ)糧成本，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)安全儲(chǔ)糧。本文以儲(chǔ)糧通風(fēng)理論和多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)原理為理論基礎(chǔ)，通過CFD數(shù)值模擬的方法，結(jié)合一定的現(xiàn)場測試對(duì)垂直和橫向通風(fēng)兩種通風(fēng)方式下糧堆內(nèi)溫度和水分的前

3、沿變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。主要研究工作如下：首先，結(jié)合儲(chǔ)糧通風(fēng)理論和數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)，對(duì)通風(fēng)過程中倉內(nèi)的傳熱傳質(zhì)機(jī)理進(jìn)行分析，掌握通風(fēng)過程中空氣溫度和濕度對(duì)糧食內(nèi)溫度和水分的影響，對(duì)熱濕耦合的過程進(jìn)行研究。其次，基于局部熱平衡和多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)理論，結(jié)合質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒和能量守恒定律，建立能夠準(zhǔn)確描述垂直和橫向通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)部空氣流動(dòng)、水分遷移、溫度變化的數(shù)學(xué)模型，在數(shù)學(xué)模型源項(xiàng)中體現(xiàn)通風(fēng)過程中的熱濕耦合問題，分析通風(fēng)過程中溫度

4、鋒面和水分鋒面的移動(dòng)規(guī)律，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。最后，對(duì)國家某高大平房式倉進(jìn)行橫向通風(fēng)的試驗(yàn)測試，記錄平房倉、通風(fēng)籠尺寸，布置測點(diǎn)并使用糧情監(jiān)測系統(tǒng)，記錄糧堆內(nèi)溫度隨時(shí)間的變化，對(duì)此次測試進(jìn)行數(shù)值模擬分析，針對(duì)局地地區(qū)的氣候特點(diǎn)，選取三種典型的通風(fēng)工況，對(duì)不同通風(fēng)方式不同通風(fēng)條件下的通風(fēng)過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。研究結(jié)果表明，試驗(yàn)測試與數(shù)值模擬過程中溫度變化和水分變化相近，說明數(shù)值模擬中建立的數(shù)學(xué)模型是準(zhǔn)確的；相同通風(fēng)工況相同通風(fēng)方式下其溫度