穿流箱式干燥机干燥室内的风速场

进行了穿流箱式干燥机的送风空载试验，测定了干燥室内的风速场并分析了风速场不均匀的原因，设置挡风板能有效地改善干燥室内风速场的均匀性。满载烘干试验的结果表明，干燥室内物料干燥均匀程度与风速场分布规律基本一致。     

木材干燥窑内部流场改进与风速均匀性研究

木材干燥窑流场均匀性是影响木材整体干燥质量与效率的主要因素。为解决木材干燥窑内部风速分布不均匀的问题,在理论研究和试验的基础上,提出增加导流板、改造窑体结构和优选材堆间隙的措施,并运用HyperWorks软件进行解算分析。结果表明,安装导流板、改变窑体结构以及改变材堆梯度间隙后干燥窑内部流场速度分布均匀性得到提高。仿真数据为改善木材干燥质量提供了依据,具有良好的应用前景。     

仿自然干制的青花椒产地烘干试验与工艺研究

就自然条件下晾晒干制优质花椒的工艺过程进行了研究,确定最优晾晒条件,制定其干燥曲线;在此基础上进行烘干试验,确定工艺参数.其中第一阶段的烘房温度为47℃、热风风速为0.6～1.0 m/s和混合风相对湿度为50%～60%;第二阶段烘房温度应该控制在68℃左右.     

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     

仿自然干制的青花椒产地烘干试验与工艺研究

就自然条件下晾晒干制优质花椒的工艺过程进行了研究,确定最优晾晒争件,制定其干燥曲线;在此基础上进行烘干试验,确定工艺参数,其中第一阶段的烘房温度为47℃、热风风速为0．6～1．0m／s和混合风相对湿度为50％～60％;第二阶段烘房温度应该控制在68℃左右。     

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。     

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。     

单侧供热汽车烘干房气流组织数值模拟研究

本文以一种新型的单侧供热的大型运猪汽车烘干房为研究对象,通过现场实测和Airpak数值模拟相结合的方法,研究该烘干房的气流组织,分析送风口位置、送风速度的不同对烘干房温度场及烘干质量的影响.研究表明送风口1和送风口2的位置分别为X1=2.8 m、X2=12.65 m,送风速度V1=4.5 m/s、V2=5 m/s时,烘...     

青花椒气候品质评估模型的构建与验证

【目的】研究关键生育期气象条件对青花椒品质的影响,并构建青花椒气候品质评估模型,为青花椒气候品质评估及区域优势气候资源开发利用等提供技术支撑。【方法】以青花椒品种九叶青为试验材料,于2015—2020年分别在重庆地区11个花椒主产区选择代表性花椒园3—5个取样,测定青花椒品质指标;采用相关分析法筛选出影响青花椒挥发油、麻味素和硒含量等品质指标的主要气象因子,建立气象因子与青花椒品质指标的回归模型;利用模型推算出不同花椒品质等级相对应的气象因子阈值,利用层次分析法构建青花椒气候品质评估模型;以未参与建模的品质检测数据验证模型。【结果】影响青花椒气候品质优劣的关键气象因子为果实膨大期的日照时数（X₁）、累计降水量（X₂）、气温日较差（X₃）、≥85%高湿日数（X₄）,采收期的日照时数（X₅）、累计降水量（X₆）、气温日较差（X₇）和雨日数（X₈）,采用层次分析法确定评估模型中各气象因子的权重系数分别为0.19、0.06、0.17、0.13、0.07、0.19、0.06和0.13,青花椒气候品质评估模型为:I_CQ=0.19X₁+0.06X₂+0.17X₃+0.13X₄+0.07X₅+0.19X₆+0.06X₇+0.13X₈。青花椒气候品质划分为特优、优、良和一般4个等级,评估指数（I_CQ）相应阈值为I_CQ≥0.85、0.75≤I_CQ<0.85、0.65≤I_CQ<0.75、I_CQ<0.65。基于评估模型,对2020年重庆江津几江地区青花椒气候品质进行评估分析,评估指数为0.91,判定为特优等级,与花椒园现场取样检测结果相符。【结论】研究建立的评估方法和指标能客观反映青花椒的品质等级,可应用于青花椒生产的气象条件适宜度服务和花椒采收期预报服务。     

立式干燥机干燥单元风速场均匀性的研究

大型立式干燥机干燥室内介质空气的速度均匀性直接影响干燥效果.通过对干燥室内风速场均匀性的研究,为大型立式干燥机的研发提供理论依据.主要通过在进风道内设置匀风板和改变物料表面的平整度测量干燥室内风速值,分析匀风板和料面情况对介质速度均匀性的影响.结果表明,在立式干燥机两侧进风道内设置匀风板,可明显改善介质进入干燥室和穿过干燥物料的介质空气的速度均匀性,与无匀风板的情况比较,设置360 mm的短匀风板后,介质进入干燥室A、B风道进风口的速度均匀性的变异系数由73.67％和73.90％降低到22.27％和29.36％,介质在干燥室平面范围内穿过物料的速度均匀性变异系数由40.3％降低到28.7％；料面的平整度对干燥室内的风速场有影响.     

导流盘对循环水养殖池水动力特性的影响

为提高循环水养殖系统的集污自净化效能,设计了一种带导流盘的正八边形养殖池结构。建立了三维非定常流场数值计算模型,在验证计算方法有效性的基础上,研究了导流盘的几何参数和位置对流速分布、涡量强度、壁面剪切应力和水体混合均匀性等水动力特性的影响。结果表明：在导流盘直径与养殖池宽度之比一定时,随着导流盘高度增加,流场中心涡柱呈先减小后增大趋势,涡环数呈先减小再增加趋势,其形状从不规则逐渐发展成环状结构;在同一高度下,随着导流盘直径与养殖池宽度之比增大,涡柱呈先增大后减小趋势,涡环的数量先增加后基本保持不变;导流盘安装在距池底20～40 mm,直径与养殖池宽度之比为0.05～0.08时,有助于增大养殖池底流口附近的速度梯度,减小养殖池壁面与水体的碰撞,提高涡流强度和水力混合均匀性,有利于形成颗粒物聚集和排出的水动力条件。     

基于CFD的新型密集烤房结构优化研究

为改进和优化新型密集烤房结构,基于计算流体力学(CFD)方法建立密集烤房的物理模型,根据现场实测数据确定边界条件和模型参数,对不同数量回风孔、不同角度导流板以及不同位置出风口模型的气流速度场进行三维数值模拟分析,并利用实测数据对模拟结果予以验证。研究表明:(1)回风孔数量的增加可以显著增加烤房内部气流的平均速度,能有效改善烤房内部的通风效果;(2)当导流板与竖直方向夹角为15°时,烤房内部气流分布均匀性最好;(3)出风口在烤房顶部比在底部的烤房内部气流的平均速度高;(4)10个测量点的气流速度测试值与模拟值基本吻合,相对误差一般小于8%,证明上述仿真结果是可靠的。根据研究结果,提出新型密集烤房结构优化建议:在烤房中设置48个回风孔、与竖直方向夹角为15°的导流板以及在烤房顶部设置出风口。     

结合Fluent仿真软件的循环式干燥机改进设计研究

干燥室内热介质的分布均匀性直接影响物料的干燥效果。应用Fluent软件进行循环式干燥机的数值模拟,采用标准k-ε湍流模型,用多孔介质模型代替物料层,得到热介质在干燥室内的流动特征,对干燥室进行改进优化设计。结果表明,气流进入原模型的干燥室后撞击壁面形成的涡流区,导致物料层风速的均匀性较差;改进后干燥室内的涡流区可明显减小,整个流场的均匀性得到改善。气流穿过各物料层的速度不均匀系数分别从19.13%,6.94%和8.01%降至7.90%,3.15%和5.68%。     

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。     

基于COMSOL的干燥箱物理场分析与结构优化

干燥箱是农业物料进行太阳能热风干燥的关键装置,其结构合理性直接影响物料干燥的品质和效率。为提升干燥效果,以太阳能热风干燥箱物理场分布的均匀程度为研究对象,采用试验和COMSOL数值模拟相结合的方法,对箱体内风速场、温度场的分布特点进行分析,并根据分析结果完成干燥箱结构优化。结果表明,COMSOL模拟仿真所得风速和温度的分布规律与试验结果一致,可用于准确模拟干燥箱内物理场。依托该模拟分析方法,提出了改变进风口位置、添加带孔挡流板、构建隔断式气室的优化设计方案,将干燥箱内风速场分布的不均匀系数降至了10%以下,有效保证了物料干燥的均匀性。上述结果可为太阳能热风干燥设备的结构改进提供参考。     

茶园风力除虫机通风管道三维数值模拟

为改进和优化茶园风力除虫机通风管道的结构,结合流体力学雷诺时均N–S方程、 Simple流场求解算法、к–ε湍流模型,利用Fluent软件对茶园风力除虫机通风管道进行了数值模拟计算,得到了风量为16 m3/min的中亚风机在空载状态下通风管道内部流场的特征.通过数值模拟计算分析,两进风口由相距400 mm缩短至280 mm时,出风口风速分布较均匀     

一种改善91WDC-150型喷雾机喷雾性能的新方法

为了提高风送式喷雾机的有效喷幅，经过理论分析，在风筒中设计安装了导流器，并通过一组不等水平的正交试验和单因素试验，确定了各因素对喷幅的影响，找出了喷嘴在风筒中的最佳安装位置。在此基础上，通过对比试验表明，风筒中安装了导流器后，喷雾机的喷幅增加了5～9m，同时雾滴均匀性系数也提高了0．18～0．22。     

单进水管结构对单通道矩形圆弧角养殖池水动力特性的影响研究

为研究进水结构及其设计参数对循环水养殖池水动力特性的影响,采用流体动力学仿真技术,基于有限体积法和有限差分法建立三维数值计算模型,对矩形圆弧角养殖池在单进水管结构水力驱动模式下,不同射流孔数和进水管布设位置对养殖池内(尤其是池底)流场的影响进行三维数值计算,并对排污口附近的复杂流场特征进行了重点分析。结果表明:提高日循环次数(本研究增加射流孔数)有利于增加养殖池内平均流速与速度分布均匀性;进水管布设于圆弧角位置是优选布设,有利于改善养殖池底部水动力特性。研究表明,进水管采用圆弧角位置布设,日循环次数为100～120次/d(本研究对应射流孔数为18～21个)时,养殖池内尤其是底部能达到较优流场状态,该结果可为工厂化循环水矩形圆弧角养殖池进水结构的参数设计和布设位置选择提供参考依据。     

弯道导流墙对氧化沟水力特性影响的数值模拟

【目的】对两沟道氧化沟内水下推动器、曝气转盘同时运行时,增设弯道导流墙后沟内的流场及流速分布进行研究,以期提高沟内水流混合能力并降低能耗。【方法】在试验模型右侧增设弯道导流墙,并采用数值计算的方法求解气-液两相流时均方程,紊流模型采用RNG模型,自由水面捕捉采用VOF(Volume of fluid)法,速度与压力耦合方程组求解时使用SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法,对氧化沟内的流场及流速分布进行模拟研究。【结果】数值模拟表明,在水下推动器、曝气转盘同时运行时增设弯道导流墙后,氧化沟内的流场及流速分布更加均匀,整个氧化沟内流速大于0.3m/s的流体体积百分比由不增设弯道导流墙时的40.8%提高至47.6%,显著提高了氧化沟内的流速。【结论】水下推动器、曝气转盘同时运行时,增设弯道导流墙能够明显改善氧化沟内流场及流速的分布,可以提高沟内整体流速,防止或减少沟内污泥沉积。     

木材干燥室强制进气孔口的气流均匀性优化

利用计算流体力学数值模拟、正交试验极差和方差分析等方法,仿真模拟木材干燥室进气道孔口位置、孔口直径、进气风机全压与动压组合3个因素对进气孔口气流均匀性的影响规律。结果表明:3个因素对进气孔口气流速度、风压均匀性的影响程度从大到小依次为孔口直径、孔口位置、进气风机风压。在35~50 mm范围内,孔口直径越小,气流均匀性越好;孔口位置在靠近竖直平面中心偏上时,气流均匀性更好;进气风机全压与动压组合对气流均匀性的影响程度较低。根据分析结果和实际生产现状,综合得出气流均匀性最优时孔口直径40mm,孔口位置距竖直平面上端2/5处,进气风机全压690 Pa、动压90 Pa。按照这些参数设计的进气孔口气流速度不均匀性系数0.035,最大速度偏差9%,平均气流速度15.7 m/s,孔口气流均匀性可满足生产实际要求。