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

1、山東建筑大學碩士學位論文題目垂直和橫向通風過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律的分析研究國家自然科學基金資助項目(No51276102)計：學位論文74頁表格10個插圖46幅評閱人：指導教師：學院院長：學位論文完成日期：刁乃仨山東建筑大學碩士學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)，特別是進入21世紀以來我國糧食產(chǎn)量實現(xiàn)“十二連增”，做好安全儲糧工

2、作、保持糧食的品質、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的重要指標，糧堆通風是保持和調(diào)整糧食儲存品質的常規(guī)手段。研究通風過程中糧堆內(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，同時通過對前沿問題的分析研究預測合理的通風時間、有效降低儲糧成本，從而實現(xiàn)經(jīng)濟安全儲糧。本文以儲糧通風理論和多孔介質傳熱傳質原理為理論基礎，通過CFD數(shù)值模擬的方法，結合一定的現(xiàn)場測試對垂直和橫向通風兩種通風方式下糧堆內(nèi)溫度和水分的前

3、沿變化規(guī)律進行了數(shù)值模擬研究。主要研究工作如下：首先，結合儲糧通風理論和數(shù)值模擬理論基礎，對通風過程中倉內(nèi)的傳熱傳質機理進行分析，掌握通風過程中空氣溫度和濕度對糧食內(nèi)溫度和水分的影響，對熱濕耦合的過程進行研究。其次，基于局部熱平衡和多孔介質傳熱傳質理論，結合質量守恒、動量守恒和能量守恒定律，建立能夠準確描述垂直和橫向通風過程中糧堆內(nèi)部空氣流動、水分遷移、溫度變化的數(shù)學模型，在數(shù)學模型源項中體現(xiàn)通風過程中的熱濕耦合問題，分析通風過程中溫度

4、鋒面和水分鋒面的移動規(guī)律，建立相應的數(shù)學模型。最后，對國家某高大平房式倉進行橫向通風的試驗測試，記錄平房倉、通風籠尺寸，布置測點并使用糧情監(jiān)測系統(tǒng)，記錄糧堆內(nèi)溫度隨時間的變化，對此次測試進行數(shù)值模擬分析，針對局地地區(qū)的氣候特點，選取三種典型的通風工況，對不同通風方式不同通風條件下的通風過程進行數(shù)值模擬分析。研究結果表明，試驗測試與數(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)學模型是準確的；相同通風工況相同通風方式下其溫度