具有吸湿和呼吸特性的仓储粮堆内热湿耦合传递规律的研究

《具有吸湿和呼吸特性的仓储粮堆内热湿耦合传递规律的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：Ｓ３７９．９单位代码：１０４３０密级：２０２０３０２０３：无学号１＿…集土身ＳｈａｎｄｏｎｇＪＩａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士学位论文论文题目：具有吸湿和呼吸特性的仓储粮堆内热湿稱合传递规律的研究研究生姓名张中涛专业名称工程热物理指导教师姓名王远成学院热能工程学院入学日期２０１２年９月论文提交日期２０１５年４月山东建筑大学硕士学位论文题目具有吸湿和呼吸特性的仓储粮堆内热湿親合传递规律的研究国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５１２７６１０２）计：学位论文６０页表格４

2、个插图５３幅评阅人：指导教师：王远成学院院长：习乃仁学位论文完成日期：２０１５年４月原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究，取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为菝得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。学位论文作者签名：中曰期１：冰４］学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定，即：山东建筑

3、大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此声明。学位论文作者签名：极．濟日期：日期▲丄免导师签名ｊ飞山东建筑大学硕士学位论文摘要粮食进行长时间的储藏，温度和水分含量是需要特别关注的两个参数，它们对粮食的发热，决定了粮食品质的好坏。大气温度的作用以及粮食作为、霉变有很重要的影响生命体本身具有的吸湿／解吸湿和呼吸作用，是引起粮堆内热量传递和水分迁移的主要因

4、素。鉴于此，本文选取小麦为研究对象，研究了小麦的吸湿／解吸湿和呼吸作用引起的粮堆水分和温度变化。在粮堆屮，由于温度梯度的原因，水分不断从高温区域向低温区域运动，这有能会使低温区域水分超过粮堆储藏的安全水分，此时，有可能会引起，粮堆微生物大量繁殖粮堆变质。极端的情况下，空气遇到过冷的粮堆表面，甚至冇可能会低于露点温度，然后会导致水分在粮仓的壁面或者粮堆表面凝结，使这个区域的水分含量增加。这时需要采取人工措施（如通风、瞭晒）来降低水分，以防止小麦发生霉变。本课题首先运用宏观体积法与局部热平衡原理，并且分析了主要由大气温度变化引起的自然对流的影响，同时考虑吸湿／

5、解吸湿和呼吸作用对温度和水分的影响，进而构建粮堆内部的水分迁移、温度传递的数学模型。本课题研宄的是高度为１０ｍ、半径５ｍ的一一圆筒仓，由于圆筒仓为轴对称图形个任意轴向截面的，故选取圆筒仓的半作为本文将要计算的几何模型。并且通过与ＫｉｓｈｏｒＫ．Ｋｈａｎｋａｒｉ的模拟结果和实验结果加以对比，验证了本文所建立模型的可行性。－１００本文研宄了冬季与夏季两大类工况，大气温度取逐日变化的温度，以天为－个周期。粮堆初温为ｉ（ｒｃ近似看做冬季工况，粮堆初温为３（ｒｃ近似看做夏季工况，冬季和夏季工况均模拟了初始水分１２％和１４％的情况，所有工况又分考虑呼吸源项和不考虑呼

6、吸源项两种情况，，以便对比分析小麦呼吸作用引起水分和温度的变化。冬季工况下整个周期的温度均低于入库时的粮温（３（ｒｃ），由于粮堆和大气之间存在温度差，随时间的变化，粮堆的温度从内到外逐渐降低；夏季工况下，整个周期的温度均高于入库时－的粮温（ｌｏｒ），随时间的变化，与冬季工况类似，粮堆内部也会逐渐产生温度差，粮堆的温度从内到外逐渐升高。在冬季工况下，粮堆内部的温度较高，边界温度较低，在温度梯度的作用下，粮堆水分主要向求解区域的上边界和右边界迁移，并且水分梯度主要集中在求解区域的上边界、右边界和底边界的右侧，这可以为粮堆的安全储藏提供指导；夏季工况下，粮堆水分迁移是

7、从上边界、右边界和底边界的右侧向求解区域内部传输，水分梯度主要发生在上边界、右边界和下边界的右侧。由于水蒸气组分守恒和流体Ｉ山东建筑大学硕士学位论文流动的共同作用，粮堆的边界处水分含量偏低，。但是夏季工况下粮堆内部水分升高幅度不如冬季工况那么显著，这主要是因为夏季工况下，小麦的初始粮温较低，小麦的呼吸很弱，因此由呼吸作用产生的水分也较少。关键词：粮食储藏，吸湿性多孔介质，呼吸作用，数值模拟