發(fā)布時間：2021-07-14 02:46

　　糧倉中存在壓力場、溫度場和濕度場等多物理場,為了得出各物理因子共同影響下的糧堆內(nèi)濕熱傳遞規(guī)律,該研究利用自行研制的糧堆多場耦合試驗裝置,針對倉內(nèi)小麥糧堆單元體,研究在高溫邊界38.5℃、低溫邊界5.2℃,初始糧溫25.8℃,豎向壓力分別為50、100、150 kPa條件下小麥糧堆濕熱傳遞情況。試驗結(jié)果表明:豎向壓力增加,糧堆孔隙率減小,熱量通過糧食籽粒間傳導(dǎo)增加,傳遞速率加快,豎向壓力從50 kPa增大至150 k Pa,糧溫較入倉時下降約0.5～1.3℃,溫度梯度變化率達8.7%,不同壓力下糧堆高溫區(qū)面積隨儲藏時間呈冪函數(shù)減小。糧堆內(nèi)濕空氣在邊界處累積至峰值時會有部分濕空氣向糧堆內(nèi)遷移。糧堆中部與靠近低溫邊界溫差大于6.3℃時,糧堆內(nèi)濕空氣擴散加快,糧堆中部平均相對濕度下降速率隨豎向壓力增加而加快。研究結(jié)果可為散裝糧堆多場耦合研究提供理論支持。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同壓力下中面測點平均溫度變化Fig.3Averagetemperaturevariationofmiddleplaneunder

第8期陳桂香等：儲料豎向壓力對糧倉中小麥糧堆濕熱傳遞的影響249kPa，溫差變化率達29%。結(jié)果表明，倉壁受氣候影響溫度降低時，糧堆熱量以熱傳導(dǎo)和自然對流的方式向糧堆邊界傳遞，糧堆深度增加，豎向壓力增大，糧堆孔隙率減小，糧食籽粒間接觸面積增加，熱傳導(dǎo)速率加快，自儲藏初始階段糧堆與低溫邊界間溫差更快趨向于平衡。圖4不同壓力下中面和靠近低溫邊界測點間溫差Fig.4Temperaturedifferenceofmiddleplaneandnearlowtemperatureboundaryunderdifferentpressures2.1.3高溫區(qū)面積變化長期儲糧過程中，由于糧食籽粒及微生物呼吸作用等，糧堆內(nèi)易形成發(fā)熱點，導(dǎo)致糧堆局部溫度偏高，糧食長時間處于高溫區(qū)域環(huán)境易形成霉變，導(dǎo)致籽粒活力下降，發(fā)芽率降低，甚至失去種用價值。糧堆單元體入倉糧溫為25.8℃，定義溫度高于25.8℃的區(qū)域為高溫區(qū)。圖5為不同壓力下中垂面糧堆溫度場云圖。由圖5可知，在控溫邊界與糧堆間較大的溫差作用下，熱量自控溫邊界向糧堆內(nèi)部傳遞，儲藏0～5h，在高溫邊界與糧堆間的溫差作用下，高溫區(qū)面積逐漸增大，儲藏5h時高溫區(qū)面積達到最大，各壓力狀態(tài)下糧堆單元體溫度分布較為均勻，受豎向壓力與倉壁摩擦力影響，近高溫邊界糧堆孔隙率隨壓力增大而減小，通過糧食籽粒間熱傳導(dǎo)增加，孔隙間微氣流對流傳熱受阻，近控溫邊界溫度分布存在差異。因低溫邊界與糧堆間較大的溫差作用，糧堆內(nèi)熱量不斷向低溫邊界傳遞，高溫區(qū)面積在靜態(tài)儲藏5h后逐漸減校靜態(tài)儲藏43.5h時，由于糧堆單元試驗條件限制，難以絕對隔熱，高溫邊界上下兩端存在熱量散失，中心處較上下兩端溫度高。壓力從50kPa增大至150kPa時，糧堆單元體高溫區(qū)所占比例減校在高溫邊界38.5℃

婊?黽櫻?卻?妓俾始涌歟??儲藏初始階段糧堆與低溫邊界間溫差更快趨向于平衡。圖4不同壓力下中面和靠近低溫邊界測點間溫差Fig.4Temperaturedifferenceofmiddleplaneandnearlowtemperatureboundaryunderdifferentpressures2.1.3高溫區(qū)面積變化長期儲糧過程中，由于糧食籽粒及微生物呼吸作用等，糧堆內(nèi)易形成發(fā)熱點，導(dǎo)致糧堆局部溫度偏高，糧食長時間處于高溫區(qū)域環(huán)境易形成霉變，導(dǎo)致籽�；盍ο陆担l(fā)芽率降低，甚至失去種用價值。糧堆單元體入倉糧溫為25.8℃，定義溫度高于25.8℃的區(qū)域為高溫區(qū)。圖5為不同壓力下中垂面糧堆溫度場云圖。由圖5可知，在控溫邊界與糧堆間較大的溫差作用下，熱量自控溫邊界向糧堆內(nèi)部傳遞，儲藏0～5h，在高溫邊界與糧堆間的溫差作用下，高溫區(qū)面積逐漸增大，儲藏5h時高溫區(qū)面積達到最大，各壓力狀態(tài)下糧堆單元體溫度分布較為均勻，受豎向壓力與倉壁摩擦力影響，近高溫邊界糧堆孔隙率隨壓力增大而減小，通過糧食籽粒間熱傳導(dǎo)增加，孔隙間微氣流對流傳熱受阻，近控溫邊界溫度分布存在差異。因低溫邊界與糧堆間較大的溫差作用，糧堆內(nèi)熱量不斷向低溫邊界傳遞，高溫區(qū)面積在靜態(tài)儲藏5h后逐漸減校靜態(tài)儲藏43.5h時，由于糧堆單元試驗條件限制，難以絕對隔熱，高溫邊界上下兩端存在熱量散失，中心處較上下兩端溫度高。壓力從50kPa增大至150kPa時，糧堆單元體高溫區(qū)所占比例減校在高溫邊界38.5℃、低溫邊界5.2℃，初始糧溫25.8℃條件下進行了糧堆高溫區(qū)面積比例與儲藏時間關(guān)系的研究。圖6為儲藏5h后不同壓力下高溫區(qū)面積隨儲藏時間的變化圖，結(jié)果表明，各壓力下高溫區(qū)面積所占比例隨儲藏時間呈冪函數(shù)關(guān)系減小，表示為0.57(1)a

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于糧堆有效摩擦系數(shù)分布規(guī)律的平底筒倉儲料靜態(tài)壓力場計算方法[J]. 陳家豪,陳桂香,王忠旭,李潤陽,李東橋.  中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(11)
[2]玉米糧堆霉變發(fā)熱過程中的溫濕度場變化規(guī)律研究[J]. 王小萌,吳文福,尹君,張忠杰,吳子丹,姚渠.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(03)
[3]倉型尺寸對大堆高散裝糧堆空間應(yīng)力場影響的數(shù)值模擬研究[J]. 陳桂香,劉超賽,鄭德乾,張達,陳家豪.  河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[4]基于溫濕度場云圖的小麥糧堆霉變與溫濕度耦合分析[J]. 王小萌,吳文福,尹君,張忠杰,吳子丹,張洪清.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(10)
[5]高大平房倉散裝糧堆壓力場FLAC3D數(shù)值模擬[J]. 張達,鄭德乾,陳桂香,蔣敏敏,陳家豪.  河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
[6]筒倉中稻谷的空隙率分布研究[J]. 唐福元,許倩,程緒鐸.  中國糧油學(xué)報. 2017(12)
[7]倉儲糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞的數(shù)值模擬研究[J]. 王遠成,白忠權(quán),張中濤,亓偉.  中國糧油學(xué)報. 2015(11)
[8]密閉圓筒倉內(nèi)儲糧自然對流及熱濕耦合傳遞的研究[J]. 亓偉,王遠成,白忠權(quán),張中濤.  中國糧油學(xué)報. 2015(10)
[9]不同倉型的糧堆溫度場重現(xiàn)及對比分析[J]. 尹君,吳子丹,張忠杰,吳曉明,吳文福.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(01)
[10]鋼筋混凝土地下糧倉準靜態(tài)溫度場數(shù)值模擬[J]. 陳桂香,岳龍飛,王振清,王海濤,張虎.  中國糧油學(xué)報. 2014(03)

博士論文
[1]小麥糧堆多場耦合模型及結(jié)露預(yù)測研究[D]. 尹君.吉林大學(xué) 2015
[2]倉儲糧堆濕熱傳遞過程的數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 王振華.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3283251