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[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张祥祥 王振清 陈曦
为了解地下仓通风对粮堆温度场变化的影响,对筒仓直径25 m、仓高20.1 m的地下仓粮堆进行了288 h通风工况下的温度场数值模拟研究。该模型以实际地下仓为背景,基于多物理场数值模拟软件COMSOL,通过调整内置质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程,分析不同入口边界压力和温度下地下仓温度场的变化情况。结果表明:在对地下仓通风288 h条件下,竖向通风比横向通风降温更快;提高边界入口压力(由300 Pa提高至400 Pa)时,横向通风和竖向通风粮堆均温都有效下降;在降低入口边界温度(由17℃降至13℃)时,相同时间的降温效果都得到明显改善,竖向通风过程的整体粮堆温度下降较快,在通风288 h后,仓内温度趋于平稳。
关键词：
地下仓 粮堆 横向通风 竖向通风 温度场
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张祥祥 王振清 陈曦
为了解地下仓通风对粮堆温度场变化的影响,对筒仓直径25 m、仓高20.1 m的地下仓粮堆进行了288 h通风工况下的温度场数值模拟研究。该模型以实际地下仓为背景,基于多物理场数值模拟软件COMSOL,通过调整内置质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程,分析不同入口边界压力和温度下地下仓温度场的变化情况。结果表明:在对地下仓通风288 h条件下,竖向通风比横向通风降温更快;提高边界入口压力(由300 Pa提高至400 Pa)时,横向通风和竖向通风粮堆均温都有效下降;在降低入口边界温度(由17℃降至13℃)时,相同时间的降温效果都得到明显改善,竖向通风过程的整体粮堆温度下降较快,在通风288 h后,仓内温度趋于平稳。
关键词：
地下仓 粮堆 横向通风 竖向通风 温度场
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
童莉 张政 陈忠购 张天柱
为了了解温室内部气流和热量传递过程 ,设计合理的通风设施 ,建立了无植物条件下湿帘机械通风的华北型连栋塑料温室三维数值模拟模型 ,并使用CFX计算流体力学软件进行了数值模拟计算。得到了合理的速度场分布和温度场分布数值模拟结果 ,并与试验值进行了对比。与试验值相比 ,模拟结果误差≤ 5 % ,在入口风速≤ 1 5m·s-1,入口气温≤ 2 6℃ (热浮力的影响较小 )的情况下效果更好。讨论了入口风速和湿帘高度对温室可控距离的影响 :提高入口风速可以增大温室的可控距离 ,湿帘高度越大 ,可控距离越大。湿帘高度在 1 2～ 1 2 5m之间时 ,相同湿帘高度下 ,纵向距离为 5 0m的温室 ,其可控...
关键词：
机械通风 温室 太阳辐射 计算流体动力学
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李洁 王健 丁为民 钱春桃
以计算流体力学(CFD)为理论依据,以某市的气象因子为输入条件,对比研究了一种新型温室与单栋塑料大棚、传统日光温室的冬季保温性能和夏季通风降温效果,以期为该新型温室的应用提供理论依据。该新型温室后墙由可拆卸的秸秆板组成。冬季,后坡与后墙覆盖秸秆板以维持室内温度;夏季,拆除秸秆板以增加温室通风面积。研究结果显示:冬季,新型温室与传统日光温室的白天室内温差为0~0.9℃,夜间温差为0~0.7℃;新型温室全天室内温度高于塑料大棚0~5℃。夏季,在通风口关闭时,新型温室的室内温度、地面温度与塑料大棚差异不明显,当通风口开启时,新型温室的室内高温区域较小。
[期刊] 上海水产大学学报
[作者]
谢晶 吴天
近年来,计算流体力学(CFD)技术随着计算机科学和流体力学理论的发展而在工业各领域得到广泛使用。用CFD技术对冷库开关门过程进行了非稳态数值模拟,分析了小型冷库开关门过程中门周边温度场的变化,讨论了外界环境对冷库影响的区域,研究模拟了开关门各20 s过程的温度场变化情况,发现由冷热空气密度差引起的自然流动是门处空气流动的主要方式。研究表明关门后,冷库下部的空气温度场恢复较快,上部恢复较慢(10 s以后才明显下降),20 s后温度可大致恢复至开始状态。研究结果证明数值模拟能较好地反映现实情况。
关键词：
冷库 门 计算流体力学 数值模拟
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
杨希文 蒋蘋 罗亚辉 龙莉霞 石毅新 胡文武
分析气雾栽培箱外部温度为18℃和20℃,18℃和22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部和生菜根系周围温度的变化,采用CFD(计算流体动力学)方法对气雾栽培箱内部温度场进行数值模拟与预测。结果表明:当气雾栽培箱外部温度18℃时,22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部温度的实测值和模拟值的差值均小于2.9℃,平均相对误差为8.1%,均方根误差为1.2℃。所建CFD模型准确有效。
[期刊] 物流技术
[作者]
官彬彬 李强 张强华
针对多温区冷藏车车厢设计参数的优化问题，建立了冷量在多温区流动的物理模型，推导出冷藏车多温区温度变化的热平衡动态方程。分析风扇出风口温度，总体匀流板孔隙率，匀流板高度等因素对车厢总体温度不均匀程度以及储藏可靠性的影响。以杨梅为例数值模拟出评价指标与因素间的相互影响规律。仿真结果表明：风扇出风口温度为－２．５℃，总体匀流板孔隙率为０．２１５，高度为４０ｍｍ为本实验多温区冷藏车厢的较优设计参数。
关键词：
多温区 冷藏车厢 温度场 数值模拟
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨磊 汪小旵
【目的】深入了解冷藏库预冷降温过程中的温度特性,提高冷藏库设计与管理水平。【方法】利用计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用κ-ε紊流模型和非稳态求解方法,选择合适的边界条件,对冷藏库预冷降温过程进行二维非稳态数值计算,得到了不同时刻的温度场,并通过试验对模拟结果进行验证。【结果】模拟温度与实测温度的变化趋势一致,最大误差为3%,二者具有较好的线性拟合度,其拟合曲线的R2=0.7412,SE=3.1225。【结论】数值模拟能够较好地反应冷藏库预冷过程中的温度变化。
关键词：
冷藏库 温度特性 数值模拟 CFD
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王晓东 陈雁 丁永刚 宋宏洋 代贤达
为阐明太阳辐射对本研究所建立的粮堆渗流通风控温系统性能的影响,采用试验方法对具有仓顶外辐射热源的粮堆渗流通风控温过程进行监测分析。试验结果表明:在渗流通风控温过程中,提高通风量可强化粮堆上方空气层的隔热效果;通风量增大后,具有仓顶外辐射热源时高效降温段时长显著增加;渗流通风控温系统对粮堆外皮的控温效果优于粮堆内芯,具有仓顶外辐射热源时该现象更为显著;通风量由28.26m~3/h增大至35.95m~3/h时,具有仓顶外辐射热源的时粮堆外皮和内芯温度分别降低了1.56和0.70℃,无仓顶外辐射热源时下粮堆外皮和内芯温度分别降低了0.30和0.08℃,在有仓顶外辐射热源工况下增大通风量可提高粮堆渗流通风控温系统的局部控温性能。实际应用过程中,该系统日间应以低通风量运行,用以隔断外界传热;夜晚应以高通风量运行,用以降低粮堆温度。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
林俊 刘伟 陆欣
[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。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘焕 方慧 程瑞锋 杨其长
为探究植物工厂内风速及温度分布规律,利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)建立人工光植物工厂三维模型,将整个植物工厂作为计算域划分网格并进行模拟计算。设计了侧进侧出式、侧进侧上出式、侧进上出式3种气流循环模式,并将试验植物工厂设置为上进侧出式。模拟结果表明:风速与温度的平均绝对误差、平均百分误差及均方根误差分别为0.12m/s、1.1℃;11%、4%;0.18m/s、1.3℃,与实际测量结果相比模拟准确。3种优化模式的风速值、温度值及二者均匀性均优于上进侧出式。分析比较植物冠层平面风速及温度值,得出侧进侧出式为最佳气流循环模式。与上进侧出式相比,侧进侧出式平均风速增加0.51m/s,均匀性指标变异系数降低17%,平均温度降低0.5℃。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
赵娜 李明 赵淑梅 宋卫堂 石谓
针对塑料大棚自然通风能力有限，作物冠层气流速度过小，温度分布不均匀等问题，设计一种适用于塑料大棚的作物行间管道送风系统；构建CFD模型对该系统的应用效果进行模拟分析，通过实测数据对理论模型进行验证。温度和风速的模拟值与实测值的最大相对误差分别为4.7%和8.1%,平均相对误差分别为1.6%和3.0%,模拟值与实测值吻合良好，模型具有较好的可靠性。结果表明：管道送风系统开启后，室内平均风速为0.2 m/s,不同高度平面内适宜区(风速范围0.1～0.5 m/s)面积占总面积的比例在69%以上；管道送风系统促使冷空气向上流动，塑料大棚顶部温度下降了1.0℃,0.5与2.0 m高度平面的平均温差减小了0.4℃。在作物行间开展主动送风，可有效改善塑料大棚内的气流环境和温度分布。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
方慧 杨其长 张义 程瑞锋 张芳 卢威 刘焕
大跨度保温型温室是针对日光温室之间南北间距较大,土地利用效率不高而设计的。该温室可将日光温室南北间距缩减为2m以内,同时具有日光温室的良好保温特征,但一直以来缺乏对该大跨度保温型温室的光温性能评价。本研究利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)构建三维稳态温室模型,模拟不同走向对温室光温环境的影响,为温室建设提供理论依据。在模型中采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,通过离散坐标辐射模型(Discrete ordinates,DO)模拟热辐射的影响。将模拟结果与试
关键词：
温室 计算流体力学 预测模型 温度均匀性
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郑若琳 杨魏 刘竹青
研究日光温室不同通风形式对室内湿热特性的影响。采用计算流体动力学数值模拟方法，构建日光温室作物-环境湿热系统的数值模拟模型。将模拟结果与试验测量结果进行对比，温度和相对湿度的模拟值与实测值的最大相对误差分别为4.7%和4.1%,验证了所构建模型的准确性。应用该模型模拟不同通风形式下温室内的气流和温湿度分布情况，比较分析不同的通风形式对室内湿热特性的影响。结果表明：不同的通风形式会影响室内气流的运动轨迹和速度，从而影响室内温度和相对湿度的分布变化。仅开启上通风口通风时，室内的平均温度和相对湿度较高，气候分布均匀，整体变化较小，适宜冬春季节或清晨傍晚室内温湿度较低时的通风要求；仅开启下通风口通风时室内温湿度分布模式均匀性最差，进风口处的温湿度明显低于北墙，且进口存在涡流，不利于作物生长发育；上、下通风口均只开一半通风时，作物区平均温度和相对湿度分别为39.3℃和25%,上、下通风口均全开时作物区平均温度和相对湿度为36.8℃和23.7%,较于前者室内温度和相对湿度分别降低了2.5℃和1.3%,适宜于炎热天气下日光温室内的降温除湿要求。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
高笑 李宗利 李洋
【目的】研究裂缝对渗流场影响的数值模拟方法,为岩石、混凝土等材料裂缝渗流场的变化研究提供支持。【方法】在等效连续介质模型框架下提出渗透系数张量修正法,并基于流量等效原理推导出修正单元的渗透系数张量矩阵。应用有限元分析软件,分别建立裂缝位于构件边界和构件内部时的分析模型,应用渗透系数张量修正法得到的渗透系数张量表达式定义裂缝单元的渗透特性,将模拟所得渗流场与裂缝真实存在的数值分析结果进行比较,并通过改变修正单元的尺寸分析渗透系数张量修正法对单元尺寸的依赖性。【结果】修正单元为10倍裂缝宽度时,与精确解相比,各分析模型所得渗流量及相应断面孔隙水压的误差均小于0.5%。就单元尺寸依赖性而言,为满足工...
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