基于CFD的浸种催芽箱内温度场仿真与试验研究

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ansonliu
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水稻作为重要的粮食作物,在国内外广泛种植,近几年水稻生产过程的机械化水平有了明显提高。中国东北寒地地区,春季播种时温度回暖慢,达不到水稻出芽所需的温度,造成优质种苗出芽率低,影响高品质稻种产量。水稻浸种催芽是育秧的重要环节,本研究分析影响催芽箱内温度分布的影响因素,为水稻浸种催芽技术的发展奠定基础。本文以农场的大型浸种催芽箱为研究对象,利用有限元分析软件CFX,对浸种催芽试验箱体内的温度场进行数值模拟仿真。首先确定CFD数值模拟计算中控制方程,通过选择合适的边界条件及数学模型,对试验箱中的温度场进行数值模拟,并最终通过软件实现内部温度场的可视化仿真。论文主要工作内容如下:(1)催芽箱内温度场仿真参数的确定。根据相似原理,以边比例系数5对催芽箱进行相似处理,确定模型三维尺寸体积为.08?.12?0.3m3。以流量比例系数为55.9对进水口流量进行相似处理,确定进水口流量分别为.0089m3/h、.00179m3/h、.0268m3/h、.0358m3/h和0.448m3/h。(2)催芽箱内的温度场的CFD数学模型进行建立。确定适合浸种催芽箱内的湍流模型、对流热传模型。采用Workbench三维建模模块对相似理论后的浸种催芽箱尺寸进行三维建模,网格划分模型,确定数值模拟基本参数和边界条件。(3)运用CFX软件对浸种催芽箱内的水的温度场进行分析。研究不同的进水口位置和进水流量对湿度场变化的影响规律。采用与仿真模拟相同的试验方案,进行验证试验。选择浸种催芽箱内的温度均匀性为评价指标,对比试验结果与仿真结果值,得到在进水口位置1L和进水流量15m3/h时,对应的温度均匀性最好,温度均匀性为1.42。
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