房式倉(cāng)糧堆自然儲(chǔ)藏和機(jī)械通風(fēng)過(guò)程中熱濕耦合問(wèn)題的研究.pdf

1、糧食自然儲(chǔ)藏過(guò)程中，由于外界環(huán)境與糧堆內(nèi)部糧食顆粒呼吸作用的共同影響，會(huì)導(dǎo)致糧堆局部區(qū)域溫度和水分升高而發(fā)生霉變，造成糧食品質(zhì)下降，危害安全儲(chǔ)糧，故在自然儲(chǔ)藏過(guò)程中糧堆內(nèi)的溫度和水分是需要關(guān)注的兩個(gè)參數(shù)。同時(shí)為保證安全儲(chǔ)糧，就倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)是降低糧堆內(nèi)部溫度和水分的主要技術(shù)手段。
　　本文通過(guò)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，以房式倉(cāng)稻谷糧堆作為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究局地氣候條件下房式倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)稻谷（糧堆）在自然儲(chǔ)藏和機(jī)械通風(fēng)過(guò)程中熱濕遷移過(guò)程，探

2、究在吸濕與解吸濕和呼吸作用等多場(chǎng)耦合作用下的糧堆內(nèi)部溫度和水分變化規(guī)律，為預(yù)防房式倉(cāng)糧堆內(nèi)局部霉變和機(jī)械通風(fēng)提供理論依據(jù)。
　　本課題首先運(yùn)用宏觀體積法與局部熱平衡原理，從生物性多孔介質(zhì)自然對(duì)流傳熱傳質(zhì)的角度，研究分析自然儲(chǔ)藏過(guò)程中糧堆內(nèi)部流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、水分場(chǎng)的耦合作用機(jī)理，同時(shí)分析機(jī)械通風(fēng)過(guò)程中糧堆內(nèi)部溫度和水分變化情況，建立了倉(cāng)儲(chǔ)糧堆內(nèi)部空氣流動(dòng)及熱濕耦合傳遞的數(shù)學(xué)模型，并且開(kāi)展了1m3的小尺度實(shí)驗(yàn)倉(cāng)的儲(chǔ)糧實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)比分析了

3、數(shù)值模擬和實(shí)測(cè)結(jié)果，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的合理性。然后以選取的兩個(gè)不同地區(qū)房式倉(cāng)中儲(chǔ)藏的稻谷為研究對(duì)象，開(kāi)展了數(shù)值模擬和實(shí)測(cè)研究。數(shù)值模擬中以局地逐日倉(cāng)外大氣溫濕度和太陽(yáng)輻射的平均值作為邊界條件，選取實(shí)倉(cāng)糧情系統(tǒng)測(cè)試溫度和水分作為初始條件，對(duì)其自然儲(chǔ)藏和機(jī)械通風(fēng)過(guò)程中溫度和水分的變化規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬。同時(shí)，利用糧倉(cāng)中的溫度傳感器，測(cè)定稻谷自然儲(chǔ)藏及機(jī)械通風(fēng)過(guò)程中糧堆的溫度，并深入分析了稻谷自然儲(chǔ)藏及機(jī)械通風(fēng)過(guò)程中糧堆內(nèi)部熱濕傳遞規(guī)律及溫度和水

4、分的變化規(guī)律，分析比較了數(shù)值模擬與實(shí)測(cè)結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)：在自然儲(chǔ)藏過(guò)程中，外界環(huán)境主要影響房式倉(cāng)糧堆靠近墻壁以及糧面附近一定區(qū)域處的溫度，其影響是緩慢而長(zhǎng)期的過(guò)程，進(jìn)而導(dǎo)致糧堆內(nèi)溫度隨著外界環(huán)境氣溫波動(dòng)和因透過(guò)糧倉(cāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞熱量而產(chǎn)生溫度遲滯；糧食的呼吸作用會(huì)導(dǎo)致糧堆內(nèi)部溫度緩慢上升；在夏季時(shí)，糧面處溫度水分較高，極易產(chǎn)生霉變，在冬季時(shí)，南墻側(cè)糧面附近會(huì)產(chǎn)生溫度奇點(diǎn)，進(jìn)而危害儲(chǔ)糧安全；就倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)能有效降低糧堆溫度，降低糧堆內(nèi)部溫度梯度