卧式密集烤房烟叶烘烤干筋期放置引风板的研究

[目的]考察在卧式密集烤房出风口处放置引风板对缩短烤烟干筋期的烘烤时间的影响。[方法]试验在烟叶烘烤干筋初期(干球温度56℃时)在卧式密集烤房出风口处设置引风板,提高烤房后段的温度及风速,从而使主筋前后干燥一致,缩短烟叶在烘烤后期的烘烤时间。[结果]研究得出,烘烤一炉上、中、下3个部位烟叶,设置引风板的烤房处理比未设置引风板的烤房对照分别缩短烘烤时间12~25 h,节省煤炭75~110 kg,节省用电量20~40 kW·h。[结论]研究可为卧式密集烤房在烟叶生产中的进一步推广应用提供参考依据。     

果园风送喷雾机蝶型导流结构设计仿真与试验

针对传统风送喷雾机风道气流分布不均匀的问题，设计1种蝶型导流结构，对不同进风口直径、风道倾斜角度、涡轮转速等结构参数，利用Flow simulation软件对导流结构内部气流场进行模拟仿真，监测6个出风口风速，并计算其速度均值和标准差，并通过正交实验法，以均值和标准差为优化响应值，得出最优配置参数为进风口直径535 mm、风道倾斜角度90°、风机转速190 rad/s。对调整风道参数后的导流结构内部气流场模拟仿真，分析其速度云图和相对压力云图，6个出风口风速分别为20.394、22.232、25.799、20.159、22.446、23.732 m/s，风速均值为22.627 m/s，标准差为1.93，风速分布较均匀，压力分布均匀。通过试验验证，出风口风速真实值与模拟值误差不超过5%，叶面叶背雾滴沉积密度在20滴/cm²以上，变异系数不超过10%，雾滴分布均匀，蝶型导流结构设计符合要求。     

三七烤房两向循环仿真研究

为改进和优化三七密集烤房结构,提高烘烤质量,通过使用CFD方法分别对2种不同气流工作方式的烤房进行仿真模拟,根据仿真结果对烤房烘干室内温度场和气流速度场进行分析,提出不同气流工作方式对三七烘烤质量影响的假设,并根据速度云图和温度云图,提出了气流两向式烤房建设的方案,以及烘烤工艺改进意见,并进行了试验验证.结果表明,优化后的气流两向式烤房,其烘干室内部温度分布均匀度得到了提高,烘干后三七含水率较为均衡.新型三七烤房气流两向循环使用效果优于旧式烤房,能够解决实际生产中的问题,促进三七的工业化加工的发展.     

不同类型烤房中烟叶水分动态变化规律

为了掌握密集烘烤中烟叶水分变化规律,提高烟叶烘烤质量,研究了密集烘烤和普通烘烤过程中烟叶水分含量的动态变化。结果表明,气流上升式烤房、气流下降式烤房、普通烤房中烘烤的烟叶失水规律都是呈反S型;不同烤房、不同部位烟叶脱水速度不同。气流下降式烤房失水最慢,气流上升式烤房次之,普通烤房失水最快。同一烤房不同部位叶片失水速度,腰叶<上二棚叶<顶叶。     

两种烤房对烤烟烟叶化学成分和物理性状的影响

对两种烤房条件下的烤后烟叶进行常规化学成分和物理性状分析,结果表明:(1)在密集烤房烘烤的烟叶整体质量优于气流上升式烤房烘烤的烟叶,其总糖,还原糖,钾含量高于气流上升式烤房烘烤的烟叶,而总氮,烟碱含量低于在气流上升式烤房烘烤的烟叶;(2)密集烤房烘烤的烟叶的拉力、抗张强度、平衡含水率、填充值大于气流上升式烤房烘烤的烟叶,而厚度和叶质重则小于气流上升式烤房烘烤的烟叶。     

基于有限元的蔬菜大棚通风模拟研究

本文基于有限元仿真模型模拟了不同通风方式下大棚内的空气流场分布规律，实测数据验证了模型的准确性。研究发现出风口与进风口相对时，靠近进风口附近可种植的蔬菜高度高于出风口附近。出风口与进风口不相对时，靠近出风口一定范围内的空气速度较为平稳，有利于蔬菜种植。顶部通风有助于改变大棚顶部的空气循环模式。在远离进风口的顶部设置出风口可促进空气流动速度增加。本文的研究结果可为蔬菜大棚通风口设计提供理论指导。     

不同类型烤房对原烟质量特征的影响

为探明不同类型烤房对原烟质量特征的影响,取相同烟地的中部叶在不同烤房中烘烤,对原烟外观质量和内在质量进行检测.结果表明:原烟的外观质量以密集烤房和散叶烤房最好;上等烟比例以密集烤房(41.45%)最高,气流下降式普改密烤房(39.60%)次之;糖碱比以墙体排湿烤房(11.15)最好、密集烤房(12.75)次之.香型指数在2.8964(自然通风气流上升式烤房)～3.5904(气流下降式普改密烤房),均属于中间香型.说明,烤房类型对原烟的质量特征具有一定的或明显的影响,但没有改变烟叶的香型.     

气流上升式密集烤房烘烤过程中温湿度差异及气流运动方向研究

为提高密集烤房的使用效率,在气流上升式密集烤房内用温湿度自动记录仪测量了不同烤房空间、不同烘烤时间的温湿度状况。结果表明:气流上升式烤房在烘烤过程中垂直方向上、中、下层和水平方向不同区域温湿度差异较明显。最大温度差出现在42℃阶段,为5.7℃,最大湿度差出现在46℃阶段,为5.7%。烤房内热风循环路线为:热空气在循环风机作用下,从加热室下方的出风口吹出,至下棚距隔热墙6m处上行至顶棚,返回从后排湿窗出。另外一条路径为:下棚中线距隔热墙2m处通过较强的辐射热,自下棚向顶棚穿透,水分由后排湿窗排除。此研究结果为指导密集烤房合理装烟与优化烘烤工艺提供了理论依据。     

不同密集烤房对烤烟烘烤能耗成本与上部叶品质的影响

【目的】探究新型能源密集烤房的适用性与烘烤效果.【方法】2016～2017年,以‘云烟87’为供试品种,比较研究了气流上升式空气热泵密集烤房(T_1)、气流下降式空气热泵密集烤房(T_2)、生物质能源设备密集烤房(T_3)与燃煤密集烤房(CK)的烤烟烘烤能耗成本与上部叶品质.【结果】3种新型能源密集烤房均有降低烘烤能耗成本的效果,2 a平均单位烟叶烘烤能耗成本表现CK(1.56元/kg)T_3(1.51元/kg)T_2(1.45元/kg)T_1(1.09元/kg).新型能源烤房有利于改善烤后烟叶经济性状,提高烟叶均价与上等烟比例,2016和2017年分别以T_2和T_1处理表现最好.3种新型能源密集烤房烤后烟叶的外观质量与烟叶评吸质量差异不大,但均较对照处理有明显改善,香气量较足与杂气较少.3种新型能源密集烤房烤后烟叶化学品质较对照均有所改善,主要表现为淀粉与烟碱含量显著降低,以T_2处理表现最好.【结论】供试3种新型能源密集烤房均有降低烘烤能耗成本、提升烟叶品质的效果,可以在湖南衡阳烟区推广应用,其中节本效果以T_1处理最好,提质效果以T_2处理最好.新型能源密集烤房的适用性、烘烤效果及其对烟叶品质的影响机制还需因地制宜加强研究.     

基于CFD的密闭式半阶梯笼养蛋种鸡舍过渡性通风研究

针对密闭式半阶梯笼养蛋种鸡舍春秋季节的过渡性通风方式,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术,根据鸡舍实测值所确定的风机、侧窗等边界条件,对该蛋种鸡舍内的环境温度和气流速度的分布进行三维数值模拟。模拟时设置白天室外环境温度为25℃,晚上室外环境温度为13℃,2种温度下分别设置多个侧窗导流板角度。模拟结果表明:侧窗导流板与壁面的倾角明显影响了鸡舍内速度场和温度场的均匀性,白天导流板开启角度α=67.5°,晚上导流板开启角度α=45°时更加合理。通过鸡舍现场采集关键位置的风速和温度数据与仿真结果比较发现,风速测试值与模拟值相对误差白天平均为14.7%,晚上平均为11.5%;温度测试值与模拟值相对误差白天平均为3.1%,晚上平均为3.6%;表明数值模拟与现场实测有较好的吻合度,为密闭式半阶梯笼养蛋种鸡舍过渡性通风方式下的环境控制提供理论依据和指导。     

CO_2驱采出液分离器内构件分离特性数值模拟

CO_2驱采出液中含有大量CO_2气体,在气液分离过程中易产生泡沫,通过对卧式分离器内部导流板和消泡板的分离特性进行数值模拟,探讨其内部构件对CO_2驱采出液分离效果的影响。拟合分离器运行工况下采出液的物性参数,采用CFD中的多相流混合模型,对分离器中导流板的4种放置角度(15°、30°、45°、60°)进行数值模拟,结果表明:导流板放置角度越大,对气液分离的影响越有利,但影响逐渐减弱,在综合考虑导流板使用稳定性及寿命的情况下,选取导流板最优放置角度为45°;采用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)与CFD多相流模型相互耦合,对分离器中放置的1~3个消泡板进行数值模拟,结果表明:分离器内消泡板数量越多,其消泡效率越强,该研究结果为设计更高效CO_2驱采出液的分离器提供了一定依据。     

CO_2驱采出液分离器内构件分离特性数值模拟北大核心

CO_2驱采出液中含有大量CO_2气体,在气液分离过程中易产生泡沫,通过对卧式分离器内部导流板和消泡板的分离特性进行数值模拟,探讨其内部构件对CO_2驱采出液分离效果的影响。拟合分离器运行工况下采出液的物性参数,采用CFD中的多相流混合模型,对分离器中导流板的4种放置角度(15°、30°、45°、60°)进行数值模拟,结果表明:导流板放置角度越大,对气液分离的影响越有利,但影响逐渐减弱,在综合考虑导流板使用稳定性及寿命的情况下,选取导流板最优放置角度为45°;采用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)与CFD多相流模型相互耦合,对分离器中放置的1~3个消泡板进行数值模拟,结果表明:分离器内消泡板数量越多,其消泡效率越强,该研究结果为设计更高效CO_2驱采出液的分离器提供了一定依据。     

径向对靶风送式施药机风场优化设计与试验

为提高果园风送式施药机药液利用率,减少药液损失对环境造成的污染,以一种径向对靶风送式施药机为对象,对其风送系统相关部件开展了选型与结构优化设计.利用计算流体动力学(CFD)技术,建立了径向对靶施药机关键部件作业的气流场模型.通过对施药机关键部件作业气流场进行多方案仿真对比,分析了气流速度的分布情况.结果表明：粗口径波纹管较于细口径波纹管出风口截面风速更稳定,且气流速度及方向变化更小;在进风口风速均为13 m/s的情况下,相较于单喷头设置,双喷头设置的2个出风口风速虽显著降低,但均大于3.5 m/s,满足作业需求;对双喷头而言,当其分流板角度为60°时,气流场风送效果较好.最后通过风场试验,验证了所优化施药系统结构实际气流场分布与模拟结果的一致性,为径向对靶风送式施药机的研制提供相关理论依据.     

不同类型烤房对原烟香气的影响

为探究不同类型烤房对原烟香气的影响,取相同烟地的中部叶在不同烤房中烘烤,采用气相色谱仪(GC)和气相色谱仪质谱联用仪(GC/MS)对原烟进行香气成分分析。结果表明,香气成分总量以散叶烤房(1985.014μg/g)最高,气流下降式普改密烤房(1973.202μg/g)次高,气流上升式普改密(1449.879μg/g)最低。原烟香气指数以密集烤房、自然通风气流上升式烤房和气流上升式普改密烤房为好;香型指数在2.8964(自然通风气流上升式烤房)~3.5904(气流下降式普改密烤房),均属于中间香型。结论:烤房类型对原烟香气成分含量具有一定的影响,但没有改变烟叶的香型。     

木材干燥窑结构对窑内空气流动特性的影响

采用CFD技术模拟了不同结构木材干燥窑内气流运动规律,探讨了干燥窑结构和送风速度对窑内流场速度分布、流动结构以及流动均匀性等参数的影响,并采用导流挡板对窑内流场进行了改善。结果表明:在干燥窑内装置导流板后,气流在木材堆进口处基本变为水平流动,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部速度场的均匀性;在相同的木材量下,送风速度的大小对窑内流场的均匀性影响不大。     

导流板对青花椒堆积式烘干烘房内流场均匀性的影响

烘房内流场均匀性对青花椒烘干品质和能效提升具有重要影响.该文基于Realizable k-ε湍流模型和匀风板多孔跃升边界条件构建青花椒堆积式烘干烘房三维模型,并对三维模型网格无关性和模型可靠性进行验证.以导流板角度、导流板位置和导流板长度为试验因子,通过单因素试验确定BBD(Box-Behnken Design)试验因子水平,并通过方差分析得到各试验因子的影响程度,通过回归分析得到导流板最优参数.以原始烘房为对照,通过空载和加载试验得到导流板对青花椒堆积式烘干烘房内流场均匀性的定量评价.结果表明：建立的烘房三维模型具有较高的可靠性,空载和加载时监测截面基于模拟风速和实测风速的速度不均匀系数平均相对误差分别为3.65%和2.09%;导流板参数对烘房内速度不均匀系数影响显著性由大到小依次为导流板角度(极显著)、导流板长度(显著)、导流板位置(显著),导流板最优参数为导流板角度86.01°、导流板位置924.75 mm、导流板长度855.51 mm;导流板使烘房上部烘干区域形成2个子区间,有利于烘干区域流场均匀性提高;与原始烘房相比,优化烘房在空载和加载时的速度不均匀系数分别降低39.2%,...     

烟叶烘烤干筋期密集烤房热湿环境数值分析

以标准密集烤房为对象,建立计算流体力学(CFD)模型,运用大型模拟软件(Fluent),对烘烤干筋期密集烤房内部的温度场、湿度场及气流组织进行了系统的数值模拟.基于数值模拟结果,分析了密集烘烤典型送风参数下温度场、湿度场、气流组织分布的规律及进风口风速与烟叶间隙风速的关系.综合考虑风机能耗、叶间风速,进风口风速宜选取2.2?3m/s.     

木材干燥窑内速度场均匀性的数值模拟

[目的]研究木材干燥窑内速度场的均匀性。[方法]在实验室用顶风式木材干燥窑内安装了弧形导流板,并将计算流体动力学应用在木材干燥窑内部的三维流场分析中,分别研究了相同高度处不同横向位置和相同横向位置处不同高度木材堆间隙进口处的速度分布。[结果]由于挡板的导流作用,干燥窑内空气流动的横向均匀性明显有所提高,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部整个速度场的均匀性。[结论]随着送风速度的提高,木材堆内气流速度的均匀性并无明显变化。在干燥窑内适当安装弧形     

基于CFX的猪舍纵向与横向通风流场模拟

以育肥猪舍为研究对象,以计算流体力学(CFD)理论为基础,运用CFX软件对纵向和横向通风2种条件下猪舍内气流场和温度场进行三维稳态模拟.模拟结果表明:纵向通风时,从2个进风口进入的气流在猪舍中间混合形成一股主体气流,沿着猪舍的纵向运动并从端墙的出风口排出,气流在进、出风口速度较大,中间风速较低,越靠近空气出口温度越高;横向通风时,从4个进风口进入的气流形成4股主体气流,并没有发生混合,气流在猪栏的作用下发生扩散,越靠近出风口气流扩散现象越严重,在这个区域内形成较高速的气流场,温度较低;纵向通风方式舍内气流速度和温度分布较横向通风而言比较均匀,死角较少.     

风沙环境下防风挡沙墙复变作用规律的风洞模拟

[目的]风沙防护是干旱环境下人类基础设施建设和维护的关键工程问题之一,为探明不透风防风阻沙措施风沙运移的变化规律,筛选特殊风沙区域防护体系构建合适设置参数.[方法]采用风洞模拟对不同风向夹角条件下防风挡沙墙的气流速度场、风沙流结构以及沙粒阻截率/输导率的变化规律进行研究.[结果](1)迎风侧模型4倍障高处始终为气流急剧...