基于EDEM-Fluent的玉米储藏立筒仓环流通风与纵向通风仿真分析

作     者：陈思羽 王贞旭 吴文福 刘春山 CHEN Siyu;WANG Zhenxu;WU Wenfu;LIU Chunshan

作者机构：佳木斯大学机械工程学院佳木斯154007 吉林大学生物与农业工程学院长春130022 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第6期

页      面：40-49页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFD0401001) 黑龙江省教育厅基本科研业务费基础研究项目(2022-KYYWF-0589) 黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2023C059) 佳木斯大学国家基金培育项目(JMSUGPZR2023-014)。 

主　　题：玉米储藏 通风 均匀性 流固热耦合 温度场 

摘      要：为解决立筒仓中纵向通风方式储粮效果不佳,在储粮机械通风过程中存在通风不均匀等问题,该研究结合纵向通风与横向通风的优点建立了环流通风仓模型,应用EDEM-Fluent流固热耦合方法,对相同工况下,储粮仓两种风道结构在机械通风时的速度场、温度场进行仿真对比分析。结果表明:环流通风速度均匀性指数为0.92,纵向通风速度均匀性指数为0.88,相同工况下环流通风气流在粮仓内分布更均匀。在温度场仿真分析中,纵向通风初期入风口附近区域粮堆温度呈梯度下降,明显低于初始温度,上层粮堆由纵向通风引起的热量传递不明显,受仓顶环境温度影响,粮面温度较粮堆内部低;环流通风初期,上层粮堆在环流通风影响下已经开始进行热量交换,产生温度梯度,通风结束后,纵向通风在粮层高度H=0.5 m处,温度维持26.85℃,H=0.8 m处温度降到27.85℃,整体平均温度降至24.77℃,环流通风仓在这两处温度分别为24.85和25.85℃,整体平均温度降至23.43℃,环流通风整体降温效果优于纵向通风;在颗粒温度场仿真分析中,相较于纵向通风,环流通风仓上下部颗粒温度相差较小,整体降温均匀。在不同通风形式下的粮仓各层温度变化规律分析中,不同高度的粮层,环流通风的粮堆温度均低于纵向通风,环流通风的粮堆温度下降更快,降温效果更好。整体结果表明,加装环流风道后立筒仓内粮堆降温效果明显优于纵向通风结构,研究结果为立筒仓风道优化,解决储粮通风不均问题提供重要依据。