r在通风和气力输送领域，计算流动动力学（CFD）技术早已证明其可行性和可靠性。
目前，CFD技术也已经被逐步运用于粮库的机械通风设计之中。
r机械通风是我国现代化储粮技术之一，是粮库对储粮进行控温、调水的主要手段。
由于我国在粮食通风领域的研究一向侧重于工程的可靠性，而对通风机理的理论研究较少,粮库通风时在方案选择方面一直缺乏科学的依据和指导。
今天，让我们看一下河南工业大学的专家们如何运用计算流动动力学（CFD）技术分析通风地笼的摆放形式与通风效果方面的关系，并探索高效能的新型风道布置形式，与大家探讨关于改善通风均匀性、减少能量损失方面的问题。
rr一、对比分析r目前，常用的机械通风道大多是对称形式设计，如一机两道型（普通U型）、一机三道型、一机四道型、土字型和主字型等。
有经验的保管员都知道，不同布局的风道系统对储粮的降温效果差别较大。
rr上图为４种常用风道系统各经历72h机械通风后的温度分布情况。
结果表明，在通风过程中，各风道系统的中间和侧面区域都存在不同程度的死区；但随着通风时间的延长，死区逐渐减小并消失。
rr二、总结与荐招r风道的布置形式是影响机械通风效果的主要因素。
因而风道布局应当避免通风支管风道正对风机进风管。
此外还应尽量减少风道中弯管和三通管的数量，从而降低通风的流动能量损失。
为保证风量分配均匀，风道设计时可以使用空气分配器均匀分配各支管的通风量。
温度分布图表明，墙体内部３m范围内是整个储粮库内温度变化最大的区域，温度上升比较快，是危险区域。
因此，调整机械通风的风量和风压分布使之与实际条件相适应才能够实现有效降温。
r基于以上总结，何不试试一种改良设计—小U型风道！见下图。
rr总进风管道沿45°方向进入，然后对称的向两侧分出两支管风道－其中一条风道是直的，另一条风道包括两段，但其总长度与直管风道相等。
依据储粮机械通风技术规程，小U型风道的设计布局充分符合粮库的实际温度场特征，是一种反对称的布局。
小U型风道系统中减少了一个弯管的存在，改进了三通管的结构，并且不需要空气分配器。
rr三、数值建模与计算r为了验证小U型风道的科学性，专家采用数值建模与计算，模拟了系统随通风时间的气流流动情况和降温效果。
对普通U型和小U型风道系统分别进行连续72h的机械通风后，各系统的粮堆温度的空间分布如下图所示。
r温度场分析rr结果表明，普通U型风道系统的温度呈对称分布，在墙角处和中间区域仍存在小部分死区，若要消除死区必须进一步延长机械通风时间。
相对而言，小U型风道系统的降温效果较好。
由于其风道是非对称的布局，且两条支管的总长度相等，致使粮堆的温度也呈非对称分布，两条风道末端的降温效果比较接近，这种结构有利于提高整体降温均匀性，基本上消除了死区。
另由体积平均统计数据得知：整个粮堆经历72h的机械通风后，小U型风道系统的粮堆均温降为17.4℃，而普通U型风道系统的粮堆均温降为18.1℃。
这表明，优化后的小U型风道改善了通风均匀性，降温效果更显著，对高大平房仓有更好的适应性。
r能量损失分析rr对比普通U型和小U型风道系统中的气流湍动能分布可以发现：在整体分布中，小U型风道系统中的湍动能普遍小于普通U型风道系统对应处的湍动能，且最大值也较小，这说明小U型风道系统中气流能量耗散较少。
另外，结合流场的矢量图可知，在风道的交叉处和弯管处并没有流动大涡结构出现，即只有小涡耗散部分内能。
因此，小U型风道系统有利于减小能量损失。
r间歇通风探讨rr本次的研究结果都是基于连续、恒温条件下测定的，但这在实际生产中是不可能实现的，因此，专家也对间歇通风（晚上通风，白天停机）效果进行了测定。
结果证明，停止通风后粮堆内部的气流处于自由扩散状态，粮食之间仍然在进行热传导。
对比分析连续与间歇（通风12h后停12h，总通风时间相等，均为72h）通风结果可知，间歇通风系统的粮食平均温度较低，最高温度也比连续通风系统的低２℃，明显优于连续通风的降温效果，停止通风的时间段内会强化而不是消弱降温效果。
因此，为达到同样的降温效果，采用间歇通风可以降低风机能耗和通风时间，也是切实可行的操作方式。
rr科技君表态时间r机械通风不是简单的开风机、关风机，处处细节都是科学的体现。
要想经济、高效，就得在风道选择和通风方式上不断探索和总结经验。
本文提出的小u型风道布局科学、独具创新，结合间歇作业形式在通风效能方面优势明显，但其特殊的入风口位置，并不一定完全适用于我国目前所有已建仓型，但可作为我国今后粮仓通风系统设计和改造的参考依据。
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