立式双向通风太阳能干燥箱温湿度场分布研究

【摘要】：内蒙古地区太阳能资源丰富,考虑到常规能源的有限性、环境保护及经济可持续发展,将太阳能干燥技术应用于牧草干燥作业有着重要的现实意义。 主动式太阳能干燥装置主要由干燥箱体、集热装置和风机组成。牧草干产品的品质、成本是干燥作业中必须考虑的两项指标,而这两项指标与牧草干燥工艺直接有关,为了获得太阳能干燥工艺的最佳匹配关系,需对太阳能干燥装置的各组成部分的工况进行分析研究,本课题是国家自然科学基金项目“紫花苜蓿太阳能干燥过程机理研究与仿真”的部分内容,根据课题要求,立足于本地区的气候环境特点,设计了一种小型立式双向通风式苜蓿太阳能干燥箱,并在此装置进行了干燥介质状态分布研究。 (1)设计并制作一款具有双向通风功能的小型立式苜蓿太阳能干燥装置。干燥箱的进气、排气选择双管、结构相同、软连接方式,以便干燥箱内气流相对均匀,对深层或草捆进行干燥时,通过双向通风方式使干燥物料各部位干燥均匀；设计了多种可拆装的分层载料隔层板,满足散草、段草、草捆的单层和多层试验要求。 (2)通过对空载、薄层、厚层、双层各试验数据的分析研究获得干燥箱内干燥介质——热空气状态分布情况。试验结果表明,空载试验的个测点温度、相对湿度走势正常,各层温湿度分布相对平均。说明双管进气方式有利于温度场的均匀分布;薄层试验与厚层试验结果表明：沿气流方向上的测点,越靠近进风口处温湿度变化越明显,进风口正上方的测点温湿度变化比同一截面其他测点的变化快,说明不同点处物料干燥速率不同；双层试验结果表明：牧草内部气流分布相对均匀,下层牧草干燥效果好于上层牧草,靠近中间区域的测点温湿度变化较为明显。 【关键词】：太阳能干燥 双向通风 干燥箱 温度场 湿度场 Matlab
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S214.4;S817.12
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 引言9-16
• 1.1 国内外能源供需现状9-10
• 1.1.1 国外能源供需现状9
• 1.1.2 国内能源供需现状9-10
• 1.2 可再生能源的开发利用现状10-11
• 1.2.1 国外可再生能源的开发利用现状10
• 1.2.2 国内可再生能源的开发利用现状10-11
• 1.2.3 国内外太阳能资源分布概况11
• 1.3 国内外太阳能干燥器研究现状11-14
• 1.3.1 国外太阳能干燥器研究现状11-14
• 1.3.2 国内太阳能干燥器研究现状14
• 1.4 课题来源、存在问题及选题意义14-15
• 1.5 小型双向通风立式苜蓿太阳能干燥箱的研究意义15
• 1.6 研究内容15-16
• 2 太阳能干燥箱的设计与制作16-20
• 2.1 干燥箱的设计要求16
• 2.2 干燥箱的设计方案16
• 2.3 干燥箱的设计16-19
• 2.3.1 干燥箱箱体的设计16-17
• 2.3.2 干燥箱内部结构的设计17-18
• 2.3.3 保温层18
• 2.3.4 干燥箱与风机送风管连接器的设计18-19
• 2.4 干燥箱的制作及系统运行的方式19-20
• 3 干燥箱内空载试验温度分布研究20-24
• 3.1 试验设计20
• 3.2 检测装置20-21
• 3.3 试验方案21
• 3.3.1 空载试验传感器的布置21
• 3.3.2 试验时间及试验地点21
• 3.4 试验结果分析21-23
• 3.5 温度场可视化分析23-24
• 4 干燥箱内有载试验温湿度分布研究24-35
• 4.1 试验设计24
• 4.2 试验方案24-26
• 4.2.1 有载试验传感器的布置24-25
• 4.2.2 试验时间及试验地点25-26
• 4.3 试验结果分析26-32
• 4.4 温湿度场可视化分析32-35
• 5 结论与建35-36
• 5.1 结论35
• 5.2 建议35-36
• 致谢36-37
• 参考文献37-39
• 附录39-42
• 作者简介42

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