管道式加湿装置湿度场分布的数值模拟及试验验证

作     者：郭嘉明 方思贞 曾志雄 陆华忠 吕恩利 Guo Jiaming;Fang Sizhen;Zeng Zhixiong;Lu Huazhong;Lü Enli

作者机构：华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 华南农业大学工程学院广州510642 

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

年 卷 期：2015年第31卷第16期

页      面：57-64页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家科技支撑计划子课题(2013BAD19B01-1-3) 广州市珠江科技新星专项(2014J2200070) 广东省高等学校优秀青年教师培养计划(Yq2014025) 

主　　题：保鲜 湿度控制 数值方法 运输 管道 

摘      要：为掌握管道式加湿装置加湿流场的分布规律,该文针对压差原理的保鲜运输厢体,以脐橙为试验物料,建立厢体的1/4等比例三维紊流数值计算模型,结合有孔模型和组分传输模型,采用SIMPLE算法和壁面函数算法,运用Fluent软件对管道式加湿过程厢体内湿度场进行数值模拟,得出了厢体内纵截面和横截面以及货物表面的湿度分布云图。采用管道式加湿可以在246 s内将厢体内的相对湿度从75%升高到90%,厢体内湿度场分布均匀,相对湿度差小于2%,货物表面的相对湿度差不超过3%。经试验验证,试验结果与模拟结果相吻合,试验值与模拟值相对湿度最大偏差值不超过1.2%。通过所建立的模型研究不同回风道风速、管道直径、开孔数对货物表面湿度分布的影响。研究结果表明:加湿速率随回风道风速和管道直径的增大而增大,开孔数对加湿速率的影响不大(P0.05);货物表面湿度最大差值随回风道风速的增大而减小,随管道直径的增大先增大后减小,随管道开孔数的增加先减小后增大。该研究结果对于保鲜运输加湿装置的优化设计具有一定的参考价值。