Термопередача в зерновой массе

Экспериментально установлено распространение тепла в зерновой массе в вертикальном направлении от источника тепловыделения. Полученные данные могут быть полезны для решения задач размещения термодатчиков в зерновой массе с целью контроля процесса самосогревания зерна.

 
Для выявления очагов самосогревания зерна предприятия Инновационные технологии производства и хранения 92 ориентируются на показания термоподвесок. Однако эта затея малоперспективна в силу крайне низкой теплопроводности и температуропроводности зерновой массы. Теоретически доказано [1], что через 10 суток температура зерна на удалении 0,5 м от границы очага самосогревания повышается всего на 0,2-0,5°С. При этом под очагом самосогревания температура зерна практически не меняется [2].

Задачей настоящего исследования было установить изменение температуры зерна над очагом самосогревания.

Работу проводили на имитационной модели, которая представляла собой термоизолированный цилиндр диаметром 0,2 м и высотой 3 м, заполненный зерном пшеницы влажностью 8 %. Источник тепла, представляющий собой сосуд с водой, герметично сообщался с цилиндром. Постоянную температуру воды 50 °С поддерживали с помощью электронагревателя. Образующийся над водой воздух влажностью 100 % и температурой 45 °С входил снизу в зерновую насыпь. По одному датчику температуры модели DS 18S20 располагали в зерновой массе на высоте 19, 77, 119, 177, 219 и 277 см, а также на входе воздуха в зерно и рядом с цилиндром в помещении. Информация от датчиков постоянно регистрировалась в памяти компьютера. Опыт продолжали в течение трех недель.
Результаты ежедневной (в 17 ч) регистрации температуры приведены на рисунке. Они показывают, что в слое зерна на высоте 19 см от источника тепла температура зерна через сутки увеличилась с 23,5°С до 31°С. В дальнейшем она колебалась в диапазоне от 30°С до 33°С синхронно с изменениями температуры окружающего воздуха. Следующий датчик, установленный на высоте 77 см, т. е. на расстоянии 58 см выше предыдущего датчика, на протяжении всех 21 суток наблюдений показывал температуру зерна, не отличающуюся от температуры воздуха, окружающего цилиндр с зерном. Датчики, установленные еще выше, показывали температуру зерна, аналогичную температуре, зафиксированной датчиком на высоте 77 см.

Полученные экспериментальные данные могут быть полезны для решения задач размещения термодатчиков в зерновой массе с целью контроля процесса самосогревания зерна.
 

Список литературы
1. Уколов, В. С. Тепловой режим зерновой насыпи с очагами повышенного тепловыделения [Текст] / В. С. Уколов // Сб. науч. тр. / Всесоюз. науч-иссл. ин-т зерна и продуктов его переработки. - М., 1980. - № 93. – С. 49-55.
2. Шумский, О. Д., Уколов, В. С., Сергунов, В. С. Результаты экспериментальных исследований теплового режима греющейся зерновой насыпи [Текст] / О. Д. Шумский, В. С. Уколов, В. С. Сергунов // Хранение и переработка зерна. Серия: Элеваторная промышленность // М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР. – 1972. – С. 17-20.
 
   
 

---