《儲糧生態系統多場耦合傳遞過程數值模擬》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：儲糧生態系統多場耦合傳遞過程數值模擬
- 作者：王遠成//楊開敏//宋永興//劉濟洲
- 類別：教材
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年12月
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
- ISBN：9787030705143
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
儲糧生態系統多場耦合傳遞過程數值模擬是研究儲糧生態系統熱濕傳遞、蟲霉演替規律及儲糧狀態調控的新方法。《儲糧生態系統多場耦合傳遞過程數值模擬》闡述了儲糧生態系統中物理與生物因子耦合機理和倉儲糧堆熱濕傳遞的數值模擬方法，介紹了儲糧通風工藝的數值仿真最佳化結果。《儲糧生態系統多場耦合傳遞過程數值模擬》共9章。第1～4章介紹了儲糧生態系統的糧食儲藏原理、多場耦合傳遞機理及數學模型、數值模擬原理和方法。第5章和第6章闡述了局地氣候條件下倉儲糧堆內部空氣自然對流、熱濕耦合傳遞以及蟲霉發展規律的數值模擬方法和研究成果。第7～9章論述了機械通風時倉儲糧堆內部溫度、水分變化規律及通風工藝的數值最佳化結果。
圖書目錄
前言
第1章 糧食儲藏原理簡介 1
1.1 糧食儲藏系統及特徵 1
1.2 糧食儲藏過程和設施 1
1.2.1 糧食儲藏過程 1
1.2.2 糧食儲藏設施 2
1.3 糧食儲藏原理及安全溫度和水分 4
1.4 影響糧食安全儲藏的因素 5
1.4.1 外部因素的影響 6
1.4.2 內部因素的影響 7
參考文獻 9
第2章 儲糧生態系統多場耦合傳遞過程及控制方程 10
2.1 儲糧生態系統中熱濕傳遞過程 10
2.2 儲糧生態系統多尺度多場耦合特徵 11
2.2.1 糧粒尺度的熱量傳遞和水分遷移 11
2.2.2 糧堆尺度的熱濕傳遞過程 11
2.2.3 糧堆內部多場耦合特徵 13
2.3 儲糧生態系統多場協同模型 16
2.4 儲糧生態系統多場耦合傳遞過程的控制方程 16
2.4.1 非通風情況下倉儲糧堆內部自然對流和熱濕傳遞模型 17
2.4.2 通風過程中糧堆流動和傳熱傳質模型 19
2.4.3 通風時糧堆內部流動和各向異性阻力模型 20
2.4.4 蟲霉發展和分布的預測模型 21
2.4.5 黴菌生長發展的預測模型 22
2.4.6 稻穀黃變模型 23
2.4.7 氣調和熏蒸模型 23
參考文獻 24
第3章 儲糧生態系統數值模擬研究進展及其原理 25
3.1 儲糧生態系統研究方法 25
3.2 儲糧生態系統數值模擬研究進展 26
3.2.1 儲糧通風過程中流場、溫度和水分場數值模擬 28
3.2.2 非通風時儲糧內部自然對流及溫度梯度引起的水分遷移 28
3.2.3 氣調、殺蟲劑、害蟲分布數值模擬 29
3.3 基於計算流體動力學的儲糧生態系統數值模擬原理 29
3.3.1 計算流體動力學概述 29
3.3.2 計算流體動力學的特點 29
3.3.3 計算流體動力學的數值模擬原理 30
3.4 基於計算流體動力學的儲糧生態系統數值模擬方法 31
3.4.1 儲糧生態系統流動和熱濕傳遞的數值計算過程 31
3.4.2 確定初始條件與邊界條件 34
3.4.3 劃分計算格線 34
3.4.4 建立離散方程 34
3.4.5 離散初始條件和邊界條件 35
3.4.6 給定求解控制參數 35
3.4.7 求解離散方程 35
3.4.8 判斷解的收斂性 35
3.4.9 顯示和輸出計算結果 36
3.4.10 數值模擬結果可靠性檢驗 36
3.5 基於計算流體動力學的數值模擬軟體簡介 36
3.5.1 前處理器 36
3.5.2 求解器 37
3.5.3 後處理器 37
3.5.4 常用的CFD商用軟體 37
參考文獻 39
第4章 空氣和糧堆的基本性質 42
4.1 空氣的物理性質 42
4.2 空氣的力學特性 42
4.2.1 空氣的物理狀態參數 42
4.2.2 空氣的熱力學特性 46
4.2.3 空氣動力學性質 48
4.3 糧堆的物理性質 53
4.3.1 糧堆的力學特性 53
4.3.2 糧堆的熱力學特性 54
4.3.3 糧堆的吸濕性和解吸濕特性 57
4.3.4 糧堆的通風阻力 60
參考文獻 60
第5章 淺圓倉密閉儲糧自然對流及熱濕耦合傳遞的研究 61
5.1 國內外倉儲糧堆內自然對流和傳熱傳質問題的研究現狀 61
5.2 具有呼吸特性的吸濕性倉儲糧堆內自然對流熱濕耦合傳遞機理 62
5.2.1 密閉儲存的倉儲糧堆內自然對流和熱濕傳遞的影響因素 62
5.2.2 糧堆(糧粒)的吸濕/解吸濕與水分遷移的關係 63
5.2.3 糧粒及蟲霉的呼吸作用對糧堆內部熱濕傳遞的影響 63
5.2.4 具有呼吸特性的吸濕性倉儲糧堆內自然對流熱濕耦合傳遞過程 65
5.3 糧堆自然對流熱濕耦合傳遞的數學模型 66
5.3.1 倉儲糧堆自然對流熱濕耦合傳遞數學模型的建立 66
5.3.2 數學模型的相應處理 69
5.4 近似冬夏季條件下鋼板圓筒倉內糧堆熱濕耦合傳遞的數值模擬研究 70
5.4.1 數學模型及其驗證 70
5.4.2 數學模型驗證 73
5.4.3 數值研究對象和初始條件、邊界條件 75
5.4.4 模擬結果與分析 76
5.4.5 研究結論 80
5.5 局地氣候條件下密閉鋼板圓筒倉內具有呼吸作用的糧堆內部熱濕耦合傳遞的數值模擬研究 81
5.5.1 物理模型和模擬條件 81
5.5.2 模擬工況 81
5.5.3 模擬結果與分析 83
5.5.4 研究結論 92
5.6 鋼板圓筒倉內自然對流對糧堆內熱濕耦合傳遞的數值分析 92
5.6.1 物理和數學模型及模擬條件 92
5.6.2 初始和邊界條件 95
5.6.3 結果及分析 97
5.6.4 研究結論 99
5.7 影響倉儲糧堆內部自然對流和熱濕傳遞過程的數學分析 100
5.7.1 糧堆內部自然對流和熱濕傳遞過程的數學分析及驗證 101
5.7.2 結論 108
參考文獻 108
第6章 房式倉糧堆熱濕耦合傳遞及蟲霉演替的數值預測研究 110
6.1 研究背景及內容 111
6.1.1 研究背景及意義 111
6.1.2 研究內容和方法 113
6.2 糧堆內部熱濕耦合傳遞和蟲霉演替數學模型及驗證 113
6.2.1 數學模型 113
6.2.2 數學模型的評價和驗證研究 116
6.3 房式倉儲藏稻穀過程中溫度和水分變化的數值模擬和實倉驗證研究 128
6.3.1 物理模型和模擬條件 129
6.3.2 模擬結果與實測結果的對比與分析 130
6.3.3 長期儲藏糧食時通風降溫效果的數值模擬分析 143
6.4 倉儲稻穀多場耦合傳遞過程的模擬研究 146
6.4.1 蟲霉演替和稻穀黃變的預測模型 146
6.4.2 蟲霉演替和稻穀黃變的模擬結果 147
參考文獻 149
第7章 儲糧通風模式及其數值模擬方法 151
7.1 儲糧通風的目的 151
7.2 儲糧通風系統和通風模式 151
7.2.1 儲糧通風的功能 151
7.2.2 通風系統組成和通風模式 152
7.2.3 通風籠(槽)布置形式及技術參數 155
7.3 糧堆內部流動及熱濕傳遞原理 160
7.3.1 糧堆內部熱濕傳遞特點 160
7.3.2 多孔介質內部熱濕傳遞的描述方法 161
7.3.3 糧堆內部流動及熱濕傳遞控制方程 161
7.4 糧堆內部流動及熱濕傳遞數值模擬方法 165
7.4.1 流動方程的處理 165
7.4.2 水分遷移方程的處理 166
7.4.3 對流傳熱方程的處理 166
參考文獻 167
第8章 不同通風模式房式倉糧堆溫度和水分的數值模擬研究 168
8.1 就倉冷卻乾燥(豎向)通風過程中溫度和水分變化的模擬與分析 168
8.1.1 物理模型的建立與格線劃分 168
8.1.2 熱濕傳遞過程的假設和數學模型 169
8.1.3 數值模擬工況及參數 169
8.1.4 模擬結果與分析 169
8.1.5 研究結論 172
8.2 就倉加熱乾燥(垂直)通風過程中溫度和水分變化的模擬與分析 173
8.2.1 實驗系統和工況 173
8.2.2 數學模型和數值模擬方法 174
8.2.3 模擬結果與分析 175
8.2.4 研究結論 178
8.3 通風方向對稻穀降水效果影響的數值模擬研究 178
8.3.1 實驗裝置和實驗工況 178
8.3.2 數學模型和數值方法 180
8.3.3 模擬結果與分析 180
8.3.4 研究結論 185
8.4 通風量對儲糧通風效果影響的數值預測研究 185
8.4.1 研究對象、邊界條件及模擬工況 185
8.4.2 模擬結果與分析 186
8.4.3 研究結論 191
8.5 進風相對濕度對儲糧通風效果影響的數值預測研究 192
8.5.1 研究對象、邊界條件及模擬工況 192
8.5.2 模擬結果與分析 192
8.5.3 研究結論 196
8.6 儲糧橫向分散式谷冷通風的數值模擬研究 196
8.6.1 控制方程、物理模型及初始條件和邊界條件 197
8.6.2 模擬結果與分析 198
8.6.3 研究結論 201
8.7 房式倉橫向降溫保水通風的數值模擬研究 202
8.7.1 研究對象、邊界條件及模擬工況 202
8.7.2 不同進風相對濕度下的模擬結果及分析 203
8.7.3 研究結論 211
8.8 橫向與豎向降溫保水通風效果的對比研究 211
8.8.1 研究對象、初始條件及邊界條件 212
8.8.2 不同通風模式下的模擬結果與分析 212
8.8.3 研究結論 216
8.9 房式倉雙側吸出式斜流通風數值模擬和實驗的比較研究 216
8.9.1 研究對象、邊界條件及模擬工況 217
8.9.2 模擬結果與分析 220
8.9.3 研究結論 224
參考文獻 224
第9章 淺圓倉徑向與豎向通風過程中溫度和水分的數值模擬研究 225
9.1 淺圓倉徑向通風系統及工作原理 225
9.1.1 淺圓倉徑向通風系統 225
9.1.2 淺圓倉徑向通風工藝的特點 226
9.2 淺圓倉徑向通風工藝參數的數值模擬最佳化研究 226
9.2.1 淺圓倉徑向通風數學模型 226
9.2.2 不同中心集風管形式的徑向通風數值模擬分析 226
9.2.3 不同垂直支風道數量的徑向通風數值模擬分析 229
9.2.4 不同垂直支風道高度的徑向通風數值模擬分析 231
9.2.5 研究結論 237
9.3 淺圓倉不同裝糧高度時徑向與全孔板豎向通風模擬對比研究 237
9.3.1 數值模擬的物理模型 237
9.3.2 通風過程數學模型及模擬條件 238
9.3.3 模擬結果與分析 238
9.3.4 研究結論 242
9.4 淺圓倉徑向和梳狀地上籠豎向通風數值模擬對比研究 242
9.4.1 數值模擬對象 242
9.4.2 通風數學模型及數值模擬條件 242
9.4.3 模擬結果與分析 243
9.4.4 研究結論 246
參考文獻 247
