仓储粮堆内部流场CFD模拟研究.doc

仓储粮堆内部流场CFD模拟研究粮食是国民经济重要战略物资，粮食储藏的安全关系到人民群众的基本生活保障和国家的安全稳定。仓储粮堆机械通风是粮仓内粮食温湿度的重要保证。本文选用CFD方法对仓储粮堆静态仓储过程中的温度和机械通风过程中的压力的分布和变化进行数值模拟研究，针对不同研究对象，通过确定模拟区域、网格划分、模型选择，结合流体运动规律及相关守恒定律，建立了仓储粮堆机械通风和准稳态储藏两种模式下的数学模型，确定了合理的CFD模拟方案。基于准稳态仓储试验和仓储机械通风试验，分别模拟研究了机械通风模式下仓储粮堆压力场的分布及其变化和准稳态条件下仓储粮堆温度场的分布及变化情况，并对模拟结果和实仓试验结果进行对比分析，得到以下结论：1．首先进行了小型粮仓准稳态仓储试验和模拟研究，然后考虑壁面边界条件对大型粮仓准稳态仓储过程的影响，模拟了室外浅圆仓和大型平房仓温度场分布，并进行实仓试验验证，模拟结果与试验结果基本吻合，不同粮层温度场的分布变化过程直观表达了模型初始边界导致的模拟结果与试验值间的偏差，证明采用CFD方法模拟仓储粮堆准稳态温度场的分布是可行的。2．进行了仓储粮堆机械通风过程压力场的模拟符合工程实际，模拟结果与试验结果基本吻合，所出现的偏差与模型简化和假设、物性参数测定实验误差以及试验粮仓的气密性不足有关。3．仓储粮堆内部流场的CFD模拟研究，为仓储通风系统的优化设计提供了理论依据，为进一步的模拟研究奠定了良好基础。