基于CFD-DEM的稻谷通风阻力数值模拟与试验

来源：农业机械学报杂志2015年第8期北京时间：

作者：刘立意,郝世杨,张萌,刘冬梅,贾富国,权龙哲

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

摘要：为探究稻谷通风中谷层阻力的变化规律，基于离散元理论，构建了2个品种稻谷颗粒的数值模型，采用CFD-DEM耦合模拟了垂直圆管约束中的稻谷颗粒群在不同风速及谷层深度下通风阻力的变化规律。结果表明：在表观风速一定时，谷层阻力随谷层深度的增加而非线性增加（R2>0.99）；当谷层深度一定时，谷层阻力随表观风速的变化关系可表达为二次多项式形式（R2>0.98）；不同品种的稻谷在相同条件下谷层阻力变化趋势相同，数值不同，长粒型较短粒型谷粒通风阻力小。通过搭建试验装置，对模拟结果进行了试验验证，成对t检验（α=0.01）结果表明差异不显著，数值模拟与试验结果吻合，证明应用CFD-DEM方法数值模拟稻谷通风阻力是可行的，获得的拟合方程可用于谷仓通风阻力计算，指导就仓干燥系统管网设计及风机的选配。

关键词：稻谷;通风阻力;离散单元法;数值模拟

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51405078)、高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（20132325120007）和黑龙江省自然科学基金资助项目（E201322）