稻谷通风阻力数值模拟与试验研究

发布时间：2024-01-24 13:25

　　我国是稻谷生产、储藏及消费大国,稻谷储藏过程中通风调质、干燥、降水防潮的重要性不容忽视。由于试验误差、不同的气候、地域条件以及国内外种植品种的差异,关于稻谷通风阻力的计算、模拟结果不精确,进而导致通风仓风机的选型、管网结构设计不合理,因此有必要对稻谷通风阻力及其通风阻力变化规律进行更进一步的研究。本文基于离散单元法和流体力学理论,建立了稻谷通风阻力数值模拟模型,采用CFD-DE M耦合模拟了垂直圆管约束中的稻谷颗粒群在不同风速及谷层厚度下的通风阻力的变化规律。通过搭建稻谷通风阻力试验装置,对数值模拟结果进行了试验验证,并分析了2个品种的稻谷在不同因素影响下稻谷通风阻力的变化情况。本文完成的主要内容如下:(1)建立基于CFD-DEM求解理论的数学模型基于离散元法和流体力学理论,应用离散元素法软件EDEM和计算流体力学软件Fluent建立了稻谷及试验装置的三维模型,并构建了适用于稻谷通风阻力数值模拟的数学模型。(2)不同粒型稻谷通风阻力数值模拟采用CFD-DEM耦合模拟了垂直圆管约束中的3个粒型的稻谷颗粒在不同风速及谷层厚度下的通风阻力的变化规律。结果表明:在谷层厚度为0²

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究的主要内容及技术路线
        1.3.1 研究的主要内容
        1.3.2 研究的技术路线
    1.4 小结
2 CFD-DEM理论和求解方法
    2.1 离散元素法与计算流体力学
        2.1.1 离散元素法
        2.1.2 计算流体力学
        2.1.3 CFD-DEM方法
    2.2 数学模型
    2.3 CFD-DEM求解流程
    2.4 小结
3 不同粒型的稻谷通风阻力数值模拟
    3.1 颗粒模型
        3.1.1 几何尺寸测量
        3.1.2 模型构建
    3.2 物料筒模型
    3.3 模拟参数设置
        3.3.1 接触模型
        3.3.2 相互作用参数
        3.3.3 时间步长的匹配
    3.4 模拟结果与分析
    3.5 小结
4 数值模拟结果试验验证
    4.1 试验设计
        4.1.1 试验条件
        4.1.2 试验方法
    4.2 试验结果与分析
    4.3 小结
5 稻谷通风阻力特性研究
    5.1 试验设计
    5.2 试验结果
    5.3 结果与分析
        5.3.1 回归分析
        5.3.2 试验因素对谷层阻力的影响分析
    5.4 小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3883891