为探索猪粪小规模条垛式好氧堆肥中气流分布的优化策略,本研究设计了多孔分支曝气管道,并使用Ansys Fluent软件进行了空载及负载条件下的流场仿真分析。研究发现,采用方形主管和配备5个出风孔的支管配置,能实现最优的气流分布均匀性,其...为探索猪粪小规模条垛式好氧堆肥中气流分布的优化策略,本研究设计了多孔分支曝气管道,并使用Ansys Fluent软件进行了空载及负载条件下的流场仿真分析。研究发现,采用方形主管和配备5个出风孔的支管配置,能实现最优的气流分布均匀性,其平均速度为4.88 m s,相对标准偏差为0.519,均匀性指数达到0.776。通过对含水率为37.2%的堆肥物料进行压降试验,确定了其多孔介质参数,包括孔隙率、粘性阻力系数和惯性阻力系数。进一步的流场仿真分析揭示了向上曝气方案相比向下曝气能更有效地减少通风不良区域,从而提升通风效果。为了验证曝气系统的可用性进行了堆肥验证试验,结果表明采用优化的曝气管道结构和向上曝气方案的曝气组,在维持堆体中氧含量在14%~17%的好氧状态下,其堆肥效果明显优于对照组和翻堆组。该研究为改进小规模条垛式好氧堆肥系统的设计与操作提供了理论支撑。展开更多
文摘为探索猪粪小规模条垛式好氧堆肥中气流分布的优化策略,本研究设计了多孔分支曝气管道,并使用Ansys Fluent软件进行了空载及负载条件下的流场仿真分析。研究发现,采用方形主管和配备5个出风孔的支管配置,能实现最优的气流分布均匀性,其平均速度为4.88 m s,相对标准偏差为0.519,均匀性指数达到0.776。通过对含水率为37.2%的堆肥物料进行压降试验,确定了其多孔介质参数,包括孔隙率、粘性阻力系数和惯性阻力系数。进一步的流场仿真分析揭示了向上曝气方案相比向下曝气能更有效地减少通风不良区域,从而提升通风效果。为了验证曝气系统的可用性进行了堆肥验证试验,结果表明采用优化的曝气管道结构和向上曝气方案的曝气组,在维持堆体中氧含量在14%~17%的好氧状态下,其堆肥效果明显优于对照组和翻堆组。该研究为改进小规模条垛式好氧堆肥系统的设计与操作提供了理论支撑。
