《Solar Compass》:Experimental study and modelling of the thermosiphon-conservation chamber coupling for the optimisation of onion storage conditions
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摘要在气候炎热的地区,洋葱的采后储存仍是一个重大难题,由于缺乏冷藏条件,导致大量储存损失。然而,被动储存系统的热空气动力学性能至今尚未得到充分研究。本研究通过实验与数值模拟相结合的方法,研究了依靠自然浮力驱动的气流进行通风的被动洋葱储存系统的热空气动力学行为,从而填补了这一研究空
摘要
在气候炎热的地区,洋葱的采后储存仍是一个重大难题,由于缺乏冷藏条件,导致大量储存损失。然而,被动储存系统的热空气动力学性能至今尚未得到充分研究。本研究通过实验与数值模拟相结合的方法,研究了依靠自然浮力驱动的气流进行通风的被动洋葱储存系统的热空气动力学行为,从而填补了这一研究空白。研究人员建立了涵盖固体、流体和多孔介质中的热传递以及层流气流的多物理场模型,并使用COMSOL Multiphysics软件对模型进行了求解。研究结果表明,外部热负荷得到了显著削弱。尽管外墙表面温度可达到56.3°C,但实验中储存室内的温度波动仅为1.5°C,数值模拟结果为2.3°C。储存架上的温度则在28.45°C至32.5°C之间,超出建议的25–30°C范围的情况也多为局部且短暂出现。在大部分监测时间内,相对湿度保持在60–75%之间,没有出现有利于凝结的条件。太阳辐射增强了浮力驱动的气流,使空气流速从0.028 m/s上升至0.273 m/s,体积流量则上升至0.410 m3/s,其气流性能优于文献中报道的多数同类系统。统计验证结果显示,RMSE值低于或接近1°C,CV(RMSE)值在2.64%至3.45%之间,NMBE值则在?3.52%至?1.65%之间,这些数据都证明了该模型的预测能力。研究结果表明,将储存室的热惯性与太阳能烟囱效应带来的自然通风相结合,能够在炎热气候条件下为洋葱的储存创造稳定的环境。
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布基纳法索瓦加杜古约瑟夫·KI-泽尔博大学可再生热能实验室(LETRE)