倉儲(chǔ)環(huán)境下稻谷裂紋的生成與擴(kuò)展機(jī)理.pdf

1、近年來倉儲(chǔ)作業(yè)中的谷物損傷問題日益突出，嚴(yán)重制約了我國綠色儲(chǔ)糧技術(shù)的發(fā)展。論文以稻谷聚集體為研究對(duì)象，通過對(duì)谷物裂紋生成與擴(kuò)展機(jī)理的系統(tǒng)研究，探明了倉儲(chǔ)過程中與稻谷裂紋產(chǎn)生相關(guān)的因果變量間的內(nèi)在聯(lián)系，以期為倉儲(chǔ)工藝的優(yōu)化提供必要的理論支撐。主要工作內(nèi)容如下：
　　 ⑴利用多分子層吸附理論、多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)理論及應(yīng)力學(xué)說并結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析了溫濕度對(duì)稻谷吸濕過程和稻谷吸濕裂紋產(chǎn)生的影響。結(jié)果如下：對(duì)于長時(shí)間的吸濕過程而言，空氣相對(duì)濕

2、度變化對(duì)稻谷整個(gè)吸濕過程均有影響，而空氣溫度變化只對(duì)稻谷的表層吸濕影響顯著；空氣相對(duì)濕度越大，空氣溫度越高，稻谷吸濕裂紋形成的越快，原因在于稻谷籽粒的分層吸濕加劇了谷粒內(nèi)部的不均勻膨脹。
　　 ⑵以單裂率、雙裂率及龜裂率間增長趨勢(shì)的差異為指標(biāo)試驗(yàn)研究了裂紋形成機(jī)制隨吸濕時(shí)間的變化規(guī)律，并針對(duì)堊白這種谷粒內(nèi)典型的微裂紋形式，分析了其在不同熱力學(xué)環(huán)境下對(duì)裂紋生成與擴(kuò)展的影響，結(jié)果表明：稻谷吸濕過程的前期，拉應(yīng)力機(jī)制處于主導(dǎo)裂紋形成的

3、地位，吸濕后期，微裂紋機(jī)制處于主導(dǎo)地位，兩者間存在一個(gè)過渡階段，在過渡階段，所有影響因素的作用均會(huì)被削弱。
　　 ⑶將稻谷裂紋的生成看作籽粒內(nèi)微缺陷擴(kuò)展而成，建立了裂紋擴(kuò)展分形模型，給出了分形模型背景下裂紋擴(kuò)展的判據(jù)，推導(dǎo)出吸濕情況下斷裂面的表面能，分析了分形模型的動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)果表明：吸濕性裂紋擴(kuò)展路徑通過淀粉顆粒，且宏觀擴(kuò)展方向受分形效應(yīng)影響；在吸濕膨脹且未進(jìn)入玻璃態(tài)的情況下，淀粉對(duì)稻谷抗裂能力影響的本質(zhì)是淀粉平均相對(duì)分子質(zhì)

4、量 存在差異。
　　 ⑷將稻谷靜態(tài)倉儲(chǔ)的裂紋增值過程劃分為兩個(gè)時(shí)段：準(zhǔn)靜態(tài)倉儲(chǔ)階段和機(jī)械通風(fēng)階段，基于薄層谷物概念建立了相應(yīng)的ANFIS映射關(guān)系；為確定薄層模型的輸入變量，將顆粒堆放結(jié)構(gòu)視為一種非固結(jié)多孔介質(zhì)孔道網(wǎng)絡(luò)，分析了孔道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，并結(jié)合多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)理論導(dǎo)出了谷物系統(tǒng)熱質(zhì)傳遞模型；最后，給出了靜置緩釋特性方程及空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)加熱的溫濕度變化。
　　 ⑸從谷粒裂紋量化程度的角度對(duì)國內(nèi)外關(guān)于稻谷裂紋的研究進(jìn)行