【摘 要】
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非洲猪瘟等疫情给我国畜牧业造成了严重的打击。瘟疫的根治比较困难,但可利用大多数病毒不耐高温的特点,进行有效防疫。畜禽式货车烘干房因其可对车辆进行高温干燥,成为畜牧业疫情防控的关键环节,其发展建设受到自上而下的重视。本文以最新一代的畜禽式货车烘干房作为研究对象,采用实测与模拟相结合的方法,对烘干房内的速度场、温度场以及车辆的烘干效果进行分析,并提出相应的优化设计方案。首先,通过对烘干房热风烘干机理的
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非洲猪瘟等疫情给我国畜牧业造成了严重的打击。瘟疫的根治比较困难,但可利用大多数病毒不耐高温的特点,进行有效防疫。畜禽式货车烘干房因其可对车辆进行高温干燥,成为畜牧业疫情防控的关键环节,其发展建设受到自上而下的重视。本文以最新一代的畜禽式货车烘干房作为研究对象,采用实测与模拟相结合的方法,对烘干房内的速度场、温度场以及车辆的烘干效果进行分析,并提出相应的优化设计方案。首先,通过对烘干房热风烘干机理的分析,总结了影响烘干效果的因素;然后对豫北地区冬季工况下的畜禽式货车烘干房烘干过程中车体温度、各风口温度及风速等进行连续监测。通过对实测数据的分析,探究烘干房内的速度场、温度场分布的合理性以及车辆的烘干效果;之后建立了大型畜禽式货车负载条件下的烘干房的三维稳态模型,并对模拟结果进行分析;最后,针对上述分析过程中所发现的烘干房温度分布不合理及局部车体烘干效果较差等问题,制定了气流组织优化方案和送风参数优化方案,以保障车辆的整体温度维持在65℃左右,在满足车辆的烘干要求的前提下降低能耗,提升安全性。通过对比各种方案的模拟结果,确定了烘干房的最佳设计及运行方案。获得主要结论如下:（1）烘干房烘干效果的影响因素可总结为烘干房条件、车辆条件及环境条件三个方面。其中烘干房条件中烘干房的结构形式、气流组织方式、送风参数对烘干效果的影响较为显著。（2）在烘干房升温阶段存在出风口最高温度可达195.5℃,易对车体局部造成损伤;车厢的绝大多数测点的温度,维持在在60℃以上的烘干时长仅25min左右;车辆底盘及车头部位的烘干效果较差,其中底盘前部的温度测点最高温度仅为57.6℃,不能满足烘干要求。（3）烘干房室的初始模型中,后置风机风量太大,需从四面八方吸入气流,由于烘干房内空间较小,导致后置风机的射流与回流相互阻碍,使得吹向车厢的高速气流仅有少部分抵达车头,余下大部分气流沿墙回流时,与侧墙送风口送出的气流相遇,使得侧墙送风口送出的热风射流距离减小。底盘与车厢的气流温差较大,而栏杆附近以及靠近侧墙处垂直温差较小。车辆底盘大部分区域温度在65℃以下,最高温度位于底盘后方,可达91.3℃,而底盘前部车头处温度较低,最低温度为53.2℃,其地面附近空气温度仅40～50℃;车厢一层温度分布较为不均,温度最高达82.4℃。（4）对气流组织及送风参数的优化结果分析可知:当后置风机数量削减到2个,其位置竖向排列分别对应二层与三层车厢隔板时,侧墙送风口送出的气流在进深方向流动最远,覆盖的栏杆范围最广,射流与回流间的相互阻碍情况最少;当侧墙送风口拆解为4个,2个布置在原送风口位置,2个布置在烘干房中部,底盘前部温度过低和尾部挂箱处温度过高的问题得到改善;将回风口位置前移2m,车头前侧温度提升至70℃～80℃之间,解决了车头附近温度和风速都过低的问题;地面风口削减至单排6个地面风口时,底盘烘干效果满足要求,且均匀性较好;送风参数设置为侧墙送风温度110℃,送风风速20m/s,地面风口循环风量0.4m3/s,后置风机循环风量4m3/s,车体表面温度分布更为均匀,整体温度范围61.2～79.3℃,车体平均温度为70.1℃,且车体各处均满足烘干要求。
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