【摘要】：儲(chǔ)糧安全關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全,溫度和水分是影響安全儲(chǔ)糧的重要因素,糧堆孔隙率是影響糧堆內(nèi)溫度和水分傳遞的關(guān)鍵參數(shù)。糧倉(cāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)因裝糧高度的不同使糧堆處于復(fù)雜的空間應(yīng)力狀態(tài),不同空間位置孔隙率不同,從而直接影響糧堆內(nèi)溫度和水分的分布,影響儲(chǔ)糧安全。現(xiàn)階段對(duì)散裝糧堆熱-濕-力耦合研究成果較少,多場(chǎng)耦合理論尚不完善。因此,本文取散裝小麥糧堆單元體為研究對(duì)象,分別對(duì)小麥糧堆熱-濕-力多場(chǎng)耦合規(guī)律、溫濕度參數(shù)變化對(duì)熱濕遷移的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)以小麥為研究對(duì)象,視散裝小麥糧堆為非飽和多孔介質(zhì),對(duì)小麥糧堆中熱-濕-力理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。認(rèn)為倉(cāng)壁摩擦力影響糧堆孔隙分布,進(jìn)而影響糧堆溫濕度傳遞,假定小麥儲(chǔ)藏過(guò)程中熱量傳遞的主要方式為孔隙間微氣流的對(duì)流傳熱、微氣流與糧食籽粒之間的熱傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱。糧堆內(nèi)溫度梯度的存在會(huì)引發(fā)糧堆水分濕熱擴(kuò)散,糧堆內(nèi)熱空氣對(duì)流會(huì)引起糧堆內(nèi)水分分層,忽略糧堆中水分通過(guò)糧食籽粒的濕熱擴(kuò)散作用。(2)基于多場(chǎng)耦合理論及小麥糧堆熱濕遷移規(guī)律,設(shè)計(jì)并搭建完成散裝糧堆多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)平臺(tái)的不同組成部分進(jìn)行了穩(wěn)定性測(cè)試,該平臺(tái)能有效模擬實(shí)際儲(chǔ)糧環(huán)境中的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng),并能對(duì)壓力、溫度和濕度準(zhǔn)確檢測(cè)。(3)基于散裝糧堆多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開(kāi)展小麥糧堆熱-濕-力耦合規(guī)律的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:小麥糧堆壓力與孔隙率、不同測(cè)點(diǎn)溫濕度與距高溫壁面距離均滿足函數(shù)關(guān)系;儲(chǔ)糧壓力越大,糧堆內(nèi)孔隙率越小,糧堆溫度前沿越慢;近低溫壁面水分聚集到一定程度時(shí)水分會(huì)向糧堆內(nèi)遷移;受倉(cāng)壁摩擦力影響,近壁面糧堆孔隙率與糧堆內(nèi)部存在差異,中垂面糧堆與近壁面糧堆溫濕度傳遞不同。(4)開(kāi)展溫濕度參數(shù)變化對(duì)小麥糧堆熱濕遷移影響的試驗(yàn)。結(jié)果表明:當(dāng)入倉(cāng)糧溫高于控溫壁面溫度,在溫差作用下,糧堆內(nèi)部高溫區(qū)域呈環(huán)狀不斷縮小。因糧堆與控溫壁面溫差不同,水分由糧堆內(nèi)部向控溫壁面遷移速率存在差異,糧堆中部形成低濕區(qū),高濕糧堆中存在少量水分向高溫壁面遷移。
【圖文】：

河南工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文藏倉(cāng)進(jìn)行試驗(yàn)，研究相同儲(chǔ)糧壓力狀態(tài)下、相同溫度場(chǎng)環(huán)境中，高濕度場(chǎng)環(huán)境小麥糧堆水分的遷移過(guò)程。1.3.3 技術(shù)路線本文通過(guò)收集整理與糧堆壓力、熱濕耦合相關(guān)的文獻(xiàn)，并對(duì)相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)方法進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)散裝糧堆空間應(yīng)力狀態(tài)及糧堆熱濕遷移規(guī)律，創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)并搭建了散裝糧堆多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，，并對(duì)平臺(tái)進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試�；趯�(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展小麥糧堆熱-濕-力多場(chǎng)耦合試驗(yàn)，研究各物理因素之間相互作用規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，分別研究了低溫度場(chǎng)環(huán)境、高濕糧堆對(duì)小麥糧堆內(nèi)熱濕遷移的影響。本文研究技術(shù)路線如圖 1-1 所示：

成本較高，且較難準(zhǔn)確測(cè)定所有參數(shù)濕-力物理因子之間的相互作用規(guī)律，搭建一個(gè)可靠和外界環(huán)境的變化，本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)符合以下條件擬實(shí)際儲(chǔ)糧環(huán)境中的壓力場(chǎng)、溫差等可靠的壓力和溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)擬多種儲(chǔ)糧狀態(tài)（如“熱芯冷皮”糧堆）便觀測(cè)糧堆表層變化求，并結(jié)合實(shí)際儲(chǔ)糧特點(diǎn)和糧情監(jiān)測(cè)技術(shù)，搭建了多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)耦合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組成結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3-1 所示。其主性加載控制系統(tǒng)、溫濕度糧情檢測(cè)系統(tǒng)和恒溫恒濕
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S379.2

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本文編號(hào)：2668325