分形通风系统对房式仓通风作用效果模拟研究
2023-10-17分类号:S379
【部门】南京理工大学能源与动力工程学院
【摘要】[目的]本文旨在通过两种通风系统对房式仓通风过程的通风速度温度分布研究,探究分形结构在通风过程作用效果,对通风均匀性的影响。[方法]为解决粮堆通风死角问题,提出多孔介质(沙砾)填料包裹变截面通风管道通风系统;通过矩形单元体构形最小流阻优化方法得到分形结构相关参数,将根据优化参数设计的分形支管与变截面通风管结合,提出多孔介质填料包裹变截面管道加分形结构通风系统。粮食种类选为稻谷,填料层多孔介质材料选为沙砾,对两通风系统进行通风降温仿真研究,模拟初温为300 K粮仓通入温度恒为293 K冷风降温过程,通风时间均持续7.5 d,对比2种通风系统速度场温度场。[结果]在非分形通风系统,通风死角区域绝大部分处在填料层,粮堆各区域通风强度得到保证,但强通风与强降温区域集中在通风管附近及其上方区域,降温均匀性不佳。在分形通风系统,通风死角区域被控制在通风管及分形支管下方位置,从速度场看粮堆各区域通风更加均匀,粮堆各区域降温均匀性较好,最大温差由2.8 K降低到1.3 K。从通风均匀性指数可知,分形通风系统整体通风均匀性较好,均匀性指数达0.918 5。[结论]沙砾填料层可帮助粮堆避开大部分通风死角,分形结构在通风弱区可有效增强通风强度,在提升温降均匀性方面效果优异。
【关键词】通风系统 数值仿真 多孔介质填料 分形结构
【基金】江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2014004-11)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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