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工厂化食用菌生产温度及气流组织模型的建立与模拟研究

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果,解决排渣困难的问题,转变传统的常规烘烤方式[15]

,全面

提高烟叶烘烤后的质量,在我国具有较好的推广价值。

参考文献:

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高菊玲,熊迎军,孙昌权,等.工厂化食用菌生产温度及气流组织模型的建立与模拟研究[J].江苏农业科学,2018,46(18):242-247.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2018.18.061

工厂化食用菌生产温度及气流组织

模型的建立与模拟研究

高菊玲1,2,熊迎军3,孙昌权1,2,徐荣丽1,2,刘永华1

,2

(1.江苏农林职业技术学院机电工程学院,江苏句容212400;2.江苏省现代农业装备工程中心,江苏句容212400;

3.南京农业大学信息科技学院,江苏南京210095)

  摘要:通过设置边界条件,应用计算流体动力学(computationalfluiddynamics,简称CFD)方法对江苏农林职业技术学院的江苏食用菌研究所3个不同方向菇房内的温度场和速度场进行模拟预测分析,建立出菇阶段菇房内的温度场和流场模型,并通过试验对模型的有效性进行验证。结果表明,模拟得到的温度与实际测得温度的绝对误差均在1.3℃以内,最大相对误差在6.1%以内,数值模拟的温度变化趋势与实测结果一致,验证了所构建CFD模型的正确性。  关键词:食用菌;工厂化生产;温度模型;气流组织;CFD;模型建立;模拟研究

  中图分类号:S24  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2018)18-0242-06

收稿日期:2017-03-15

基金项目:江苏高校“青蓝工程”;江苏省农业三新工程(编号:SXGC[2016]306);镇江市科技支撑项目(编号:NY2016024);江苏农林职业技术学院科技项目(编号:2015kj016)。

作者简介:高菊玲(1981—),女,江苏泰兴人,硕士,副教授,主要从事智能农业装备、农业物联网等方面的研究。E-mail:89059025@qq.com。

通信作者:刘永华,博士,教授,主要从事农业电气化与自动化方面的研究。E-mail:271681387@qq.com。

  目前,由于工厂化能够实现食用菌的规模化、集约化、标

准化和周年化生产,已经成为食用菌栽培的发展方向[

1-2]

。所谓食用菌工厂化生产,是指通过工业化技术手段,为食用菌生长发育提供合适的条件,这些条件主要包括营养条件和环境条件

[3]

。其中营养条件一直是研究的重点,但是栽培环境

也会直接影响食用菌的产量、质量和栽培周期,尤其是在反季

节生产中,调控小气候环境更为重要[4]

。目前,在温室和菇

房的环境控制方面,数值模拟技术计算流体动力学(

computationalfluiddynamics,简称CFD)取代了以前的模糊控制、人工智能化控制等[5-7],例如癩锐等将CFD应用于北

方地区寒冷季节草菇菇房内温度、湿度、CO2气体浓度和气流

组织形式等的模拟分析[8-10]

;景亮等将CFD应用于杏鲍菇菇

房、金针菇菇房的气流组织和温度场的数值模拟与分

析[11-12];Han等利用显热平衡和三维计算流体动力学模拟分析了菇房内的热环境[13]。

  本试验拟针对某食用菌工厂出菇房内的气流流场和温度分布进行研究。在空调风机工作的条件下,对子实体发育阶段的食用菌出菇房内的气流流场和温度场进行数值模拟,并将模拟温度值与实测温度值进行对比,以检验所建立的CFD

—242—江苏农业科学 2018年第46卷第18期