基于CFD的新型雪茄烟叶晾棚温湿度场分析

作     者：陈鑫杰 赵宇 向欢 胡孟然 邹宇航 范龙龙 王俊 陈勇 刘雷 CHEN Xinjie;ZHAO Yu;XIANG Huan;HU Mengran;ZOU Yuhang;FAN Longlong;WANG Jun;CHEN Yong;LIU Lei

作者机构：四川农业大学农学院四川省成都市611130 中国烟草总公司四川省公司四川省烟草科学研究所四川成都610000 四川省烟草公司德阳市公司四川省618400 

出 版 物：《中国烟草学报》 (Acta Tabacaria Sinica)

年 卷 期：2023年第29卷第4期

页      面：135-144页

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：中国烟草总公司四川省公司科技项目“优质雪茄烟茄芯晾制设施研制及配套调制技术的研究”(川烟科SCYC202123) 

主　　题：CFD模拟 雪茄烟 调制晾棚 温度场 湿度场 

摘      要：【目的】从时间空间角度量化分析新型雪茄烟叶晾棚中温、湿度状况,并评价其适宜程度。【方法】测定全天内各时段新型晾棚中不同位点处空气温度和相对湿度(RH),利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件构建新型晾棚的物理模型,并模拟晾棚内温度场、湿度场,进而量化分析棚内不同温湿度区间的空间分布、时间和体积。【结果】(1)建立的CFD温度、湿度场模型误差小于7%,拟合效果良好。(2)棚内温湿度总体处于较适宜雪茄烟叶调制的状态,全天各时段的均温在22℃~35℃间、RH均值基本在65%~90%之间。(3)0:00—8:00的挂烟区中有40%~60%的空间因RH90%处于不宜调制状态,10:00—0:00(次日)挂烟区中90%以上区域达到温湿度较适宜状态,其中在10:00—12:00和20:00—22:00处于温湿度最佳状态。(4)夜间RH偏大和下午RH偏低是影响棚内调制适宜区范围大小的限制性因素。【结论】CFD技术适用于雪茄烟晾棚的温、湿度状况量化分析研究。新型晾棚的工作性能总体良好,棚内温湿度波动明显小于棚外,利于雪茄调制;挂烟区80%~100%的空间在一天内约有20 h处于烟叶调制的较适宜温湿度状态,其中约有3 h处于适宜状态。新型晾棚的主要优化方向是提高RH适宜度。