小黑麥含水量對(duì)谷類自發(fā)熱和對(duì)地窖墻壁壓力的影響

小黑麥含水量對(duì)谷類自發(fā)熱和對(duì)地窖墻壁壓力的影響

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1、小黑麥含水量對(duì)谷類自發(fā)熱和對(duì)地窖墻壁壓力的影響摘要作者提出了在一個(gè)地窖模型中,關(guān)于小黑麥谷粒的溫度和水平壓力的研究結(jié)果。研究實(shí)驗(yàn)中最初的含水量分別為13%,16%和18%,且這些谷粒的存貯時(shí)間是25天。研究表明,谷粒的溫度是受它最初含水量影響的。最高的溫度值出現(xiàn)在最初的含水量為18%的谷粒中。并且,最初的含水量越高,壓力增加越快。關(guān)鍵字小黑麥,含水量,地窖,發(fā)熱導(dǎo)言溫度和含水量是影響谷粒在存儲(chǔ)期間質(zhì)量的最重要的因素。季節(jié)性和晝夜溫度變化對(duì)被存放的谷物有一個(gè)消極作用,它會(huì)引起水分在存儲(chǔ)的谷物中遷移和變化。因此,要有效地管理通風(fēng)透氣這個(gè)過(guò)程,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)存貯

2、過(guò)程中谷粒含水量和溫度是必要的,這樣也可以為谷粒提供一個(gè)最宜的儲(chǔ)存條件并且也可使得昆蟲出沒最少[2]。水的自由遷移取決于一些因素:存貯谷粒的種類和質(zhì)量、谷粒的大小和形狀,溫度、最初的含水量和空氣條件。同時(shí),它也取決于存貯的時(shí)間和在谷粒吸附性和擴(kuò)散性。這些因素造成水分遷移的過(guò)程是不穩(wěn)定的。在大量的谷粒中,水傾向于從溫暖的區(qū)域轉(zhuǎn)移到?jīng)鏊膮^(qū)域,并且,水分遷移速度是在高含水量處比在低含水量處快[10]。水遷移在植物中的作用許多作者都在設(shè)法描述水遷移現(xiàn)象。Holman和Carter[10]研究了多余12種不同大小和種類的大豆品種中水遷移的整個(gè)過(guò)程。他們表示,

3、水遷移在所有種類的大豆中都可以發(fā)生,這是水分在儲(chǔ)存物質(zhì)的更高層堆積造成的。Schmidt[19]做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),包括測(cè)量麥粒在整個(gè)存貯期間的含水量。他發(fā)現(xiàn)水遷移通常開始在9月下旬或在10月初。從4月到8月,Hellevang和Hirning[9]進(jìn)行了關(guān)于16種不同大小的豆子的研究。他們發(fā)現(xiàn)上層平均濕度為2.56%,而在下面0.6到1.8m處,濕度含量增加0.45%。谷粒存貯期間發(fā)生的變動(dòng)知識(shí)對(duì)實(shí)用目的是非常重要的。谷物作為一件商業(yè)物品,在谷物存儲(chǔ)期間,應(yīng)用一種適當(dāng)?shù)哪P投亢投ㄐ缘挠?jì)算并決定水分布和溫度情況,可以幫助在各種各樣的谷物在各種氣侯情況下都

4、能適當(dāng)?shù)拇尜A。Khankari[11]建立了一個(gè)數(shù)字模型,以演算谷物大量?jī)?chǔ)存時(shí)的水遷移。他使用當(dāng)前天氣數(shù)據(jù),獲得了一個(gè)描述自由對(duì)流的溫度、濕度和自然對(duì)流率的非線性方程。這個(gè)使用水遷移演算計(jì)算谷物中溫度和濕氣的數(shù)字模型,已在明尼蘇達(dá)廣泛使用[13].。這個(gè)模型根據(jù)假設(shè)自然空氣對(duì)流是在大量谷物之內(nèi)的流行現(xiàn)象,然后用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試步驟是這樣的,Khankari使用了一條圓柱形地窖模型,高10m、直徑10m,他將玉米存放于其中,并且平均含水量為14%、平均溫度為25℃,使玉米在這樣的環(huán)境中存放一年,從10月開始,不透氣。然后他依照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,通過(guò)模型計(jì)

5、算出了導(dǎo)熱性值。Khankari等.[12]也給出了玉米存放過(guò)程中擴(kuò)散的其他參量.他們發(fā)現(xiàn)隨著溫度的增加,水遷移也越快。在貯存期初期,即,在秋天多雨季節(jié)和早冬季節(jié),水遷移僅出現(xiàn)在接近地窖墻壁的區(qū)域。自然對(duì)流對(duì)水流的作用出現(xiàn)在12月底和在1月初,這時(shí)溫度到達(dá)最高值。所以,水遷移率在冬天是最快的。研究表示谷物導(dǎo)熱性的增加對(duì)自然空氣對(duì)流有限制的作用,并且,水遷移在所有大小地窖都會(huì)發(fā)生,雖然它在更小的地窖里發(fā)生得早一些。秋天將谷物冷卻至0℃,可使其含水量保持整年穩(wěn)定。Khankari等。[17]運(yùn)用Chen和Clayton建立的方程,模擬了一個(gè)等式,是關(guān)于混

6、凝土貯倉(cāng)中存貯的麥粒的含水量的幅度變化.在這個(gè)等式中他假設(shè)含水量變動(dòng)只與溫度有關(guān)。Thompson[20]和Fan等。[3]做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),關(guān)于通風(fēng)透氣這個(gè)的過(guò)程。根據(jù)實(shí)驗(yàn),Thompson[20]建立了一個(gè)模型,表現(xiàn)存貯的谷物溫度變化、含水量和干燥分布情況。他得到了一個(gè)結(jié)論:當(dāng)谷類與自由流通的空氣以低流量率通風(fēng)時(shí),空氣和谷物之間的真實(shí)的平衡是可能維持的。Fan等。[3]研究了各不同品種麥子的水?dāng)U散情況。他們發(fā)現(xiàn)谷物的水?dāng)U散系數(shù)表達(dá)成一個(gè)絕對(duì)溫度的指數(shù)函數(shù),并且對(duì)于硬質(zhì)小麥來(lái)說(shuō),這個(gè)系數(shù)在26-54℃的溫度范圍內(nèi)是不會(huì)改變的。他們確定了幾種麥子在溫度范

7、圍為26到98℃內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)。根據(jù)溫度和麥子品種不同,這些值的范圍是從2x10-12到2x10-12到245x10-12m2s-1的范圍。Chang等。[2]認(rèn)為存放的時(shí)間為t+△t的谷物平均含水量為:Wu=W0+(H0-Hu)Mr(1)這里:Wu-在谷物層,在時(shí)間△t期的最后或者隨后模仿的平均含水量值,kgkg-1(小數(shù),d.b.);W0-含水量,在時(shí)間△t期最初或在之前模仿的值,kgkg-1(小數(shù),d.b.);H0-自由流通的空氣濕氣比率,kgkg-1;Hu–遠(yuǎn)離谷物層的空氣濕氣比率,kgkg-1;Mr-在△t.期間內(nèi)進(jìn)入到干燥谷物中空氣的比率。

8、Chang等。[1]研究了存放在高6.6m和直徑4.2m的地窖里最初的含水量為11.8%的麥粒。根據(jù)研究,他

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