仓储粮堆内热湿耦合传递的数值模拟研究

王远成 白忠权 张中涛 亓伟 中国粮油学报 2015年第11期

摘要:通过理论分析与数值模拟相结合的方法,以典型吸湿性多孔介质一小麦为研究对象,根据小麦吸湿和解吸湿曲线,建立了吸湿性多孔介质内部热湿耦合传递的数学模型,通过与相关试验数据比较验证了数学模型的合理性。基于有限元的方法模拟分析了外界气温和小麦分别为273K(0℃)和293K(20℃),小麦初始水分为14%和18%时直径为10m高度为10m的充满小麦的圆柱仓内部热湿迁移过程,重点探究了近似冬季和夏季仓储粮堆内部温度和水分的动态变化规律。研究结果表明,冬季工况下水分从粮堆内部向顶部和右侧壁面迁移,聚集在相对狭窄的壁面边界附近,形成低温高水分区域,最大水分值出现在右上部侧壁面附近。夏季工况下水分从顶部和侧面向内迁移,而内部又朝右上部区域扩散,形成较宽的高温高水分区域(X〈4.5m,8.0m〈Y〈9.5m)。

关键词:热湿耦合传递自然对流谷物储藏数值模拟有限元法

单位:山东建筑大学热能工程学院 济南250101 河南省国防工业设计院有限公司 郑州450003

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