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        糧食筒倉儲糧和卸糧狀態(tài)下的倉壁側(cè)壓力試驗研究

        2020-05-19 02:54:12王振清劉海燕孟偉新徐向楠
        農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2020年7期
        關(guān)鍵詞:倉容倉壁側(cè)壓力

        王振清,李 瑩,劉海燕,孟偉新,徐向楠,劉 旭

        (河南工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,鄭州 450001)

        0 引 言

        中國是一個人口大國,糧食安全是治國安邦的頭等大事[1-2]。筒倉因具有可以貯藏散裝、粒狀、液狀物品,容量大、占地少、機械化程度較高、地上地下均可建設(shè)等特點,被廣泛應(yīng)用于糧食、建材、輕工業(yè)、物流、冶金等行業(yè)[3-4]。筒倉在卸料期間,由于儲料的流動,筒壁承受的壓力會急劇增大[5]。試驗、模擬和工程實際中已經(jīng)證實,設(shè)計中如果不考慮卸料狀態(tài)下的倉壁壓力變化情況,將會對筒倉造成破壞,進(jìn)而引發(fā)不可估量的后果。

        因此,國內(nèi)外專家學(xué)者從理論分析、有限元模擬和試驗3 個方面對筒倉在卸料過程中靜、動態(tài)的側(cè)壓力數(shù)值變化進(jìn)行了大量的科學(xué)研究。段君鋒等[6]對中國、歐洲、美國規(guī)范理論計算進(jìn)行了對比分析,并結(jié)合算例對水平壓力、豎向壓力、總摩擦力進(jìn)行比較。丁永剛等[7-8]通過有限元法對鋼筋混凝土筒倉進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)側(cè)壓力的模擬,并將結(jié)果與不同國家規(guī)范的計算結(jié)果進(jìn)行對比,表明各國規(guī)范計算均有差異,且偏于保守。劉震等[9]通過對筒倉靜態(tài)及卸料狀態(tài)的模擬,發(fā)現(xiàn)最大倉壁靜壓力值出現(xiàn)在筒壁與漏斗的過渡部分,卸料時的倉壁動態(tài)側(cè)壓力遠(yuǎn)大于靜態(tài)側(cè)壓力。Wang 等[10-11]通過有限元法研究了筒倉材料的動態(tài)特性和儲料與筒倉倉壁之間的相互作用,建立了相關(guān)的模型并取得了較好的模擬結(jié)果。還有一些學(xué)者[12-17]研究了卸料時儲料的流動狀態(tài),通過對筒倉卸料時儲料的流態(tài)模擬,將流態(tài)變化與筒倉卸料試驗結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)卸料時有2 種流動形式,即整體流動和管狀流動,在2 種流動形式的混合區(qū)域容易產(chǎn)生明顯的超壓現(xiàn)象。張芝榮[18]通過對高徑比為1.1 和2.2 的筒倉模型進(jìn)行筒壁單側(cè)和雙側(cè)卸料的靜態(tài)壓力和動態(tài)壓力試驗研究發(fā)現(xiàn),單側(cè)和雙側(cè)卸料時距離卸料口遠(yuǎn)的筒壁處超壓系數(shù)較小;高徑比不同時儲料的流動狀態(tài)也有所不同。王玨[19]以小麥為儲料,利用筒倉縮尺模型進(jìn)行小麥儲料空間的靜壓力試驗研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)小麥堆載高度較低時,筒倉底部壓力分布較為均勻,堆載高度越高,筒倉底部壓力呈環(huán)狀產(chǎn)生顯著差異。此外, 國內(nèi)外專家學(xué)者[20-24]通過實倉及縮尺模型試驗發(fā)現(xiàn),倉壁側(cè)壓力沿倉壁高度接近于線性分布,筒倉卸料過程中的動態(tài)壓力均大于Janssen 公式的計算值,不同材質(zhì)、不同高徑比的筒倉超壓系數(shù)、超壓現(xiàn)象出現(xiàn)的位置不同。以上研究從筒倉的材質(zhì)、高徑比、卸料形式等不同方面進(jìn)行了筒倉側(cè)壓力的分布及卸料時的動態(tài)變化情況分析,為筒倉設(shè)計提供了依據(jù)。

        近年來,隨著中國糧食、水泥等行業(yè)的國際化發(fā)展,涉外項目有時要求使用歐美等國家的規(guī)范。在筒倉規(guī)范方面,由于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、設(shè)計參數(shù)、規(guī)范體系不同,中國、歐洲和美國在筒倉側(cè)壁壓力設(shè)計方面存在一定差異。此外,規(guī)范編制修訂的部分條文需要試驗數(shù)據(jù)的支撐。為此,本文以某鋼筋混凝土筒倉為研究背景,制作模型筒倉,進(jìn)行100%、80%和50%倉容3 種狀態(tài)下的靜態(tài)儲糧和中心卸糧的動態(tài)試驗,并利用GB50077—2017[25]、LS8001—2007[26]、EN 1991—4:2006[27]、EN 1998—4:2006[28]和ACI313—16)[29](以下簡稱中國、歐洲和美國規(guī)范)中倉壁側(cè)壓力的計算方法,對比分析了倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與各國規(guī)范計算結(jié)果的差異,以期為規(guī)范修訂和筒倉設(shè)計提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗裝置

        試驗裝置由支承架、模型筒、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3 部分組成。支承架由角鋼焊接,長寬高為450 mm×450 mm×450 mm,支承架頂部中心設(shè)一預(yù)留圓形孔洞的鋼板,鋼板尺寸為450 mm×450 mm×40 mm,孔洞直徑為410 mm。模型筒采用厚度為5 mm 鋁板加工制作,倉身直徑400 mm、倉壁高度700 mm、卸糧漏斗高度109 mm,卸糧漏斗與水平面夾角35°,卸糧口直徑90 mm,筒內(nèi)壁涂刷水泥漿,裝糧時卸糧口封閉。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由壓力盒、DH59222動態(tài)應(yīng)變儀、計算機、測量尺、攝像機等設(shè)備組成。壓力盒直徑30 mm,量程50 kPa,共3 個,自倉壁由下而上固定于倉壁內(nèi)側(cè)距倉壁下邊緣100、200 和400 mm 處,編號為C1、C2、C3,如圖1 所示。DH59222 動態(tài)應(yīng)變儀與壓力盒、計算機相連,連續(xù)監(jiān)測壓力盒讀數(shù);測量尺最小刻度為1 mm,粘貼于倉壁內(nèi)側(cè);攝像機全程監(jiān)測記錄儲糧下落情況,與測量尺讀數(shù)結(jié)合,計算出儲糧的實時出糧高度。

        1.2 試驗材料

        在糧食行業(yè)中,一般均以小麥計算倉容,故本文采用小麥為填充物料,進(jìn)行儲糧靜態(tài)與倉底中心卸糧試驗。根據(jù)GB /T 5498—2013[30]、三軸壓縮試驗和直剪試驗,測得試驗小麥自然休止角30°,外摩擦角22°,含水率12.67%。采用5 個相同的量筒稱取體積為500 ml 的小麥分別稱質(zhì)量,取平均值作為小麥容重,測得小麥容重為7.3 kN/m3。

        1.3 試驗方案

        1.3.1 儲糧狀態(tài)的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力試驗

        將小麥緩慢倒入模型筒中,裝至距離筒倉上邊緣的0、160 和370 mm 處,即筒倉儲糧的100%、80%和50%倉容,待壓力盒數(shù)據(jù)穩(wěn)定后采集5 s 數(shù)據(jù)。

        圖1 筒倉模型 Fig.1 Silo model

        1.3.2 卸糧狀態(tài)的倉壁動態(tài)側(cè)壓力試驗

        靜態(tài)試驗數(shù)據(jù)采集完畢后,打開卸糧口,利用攝像機記錄小麥的下落狀態(tài)及糧堆表面至筒倉上邊緣的實時距離,利用DH59222 動態(tài)應(yīng)變儀連續(xù)采集和記錄壓力盒讀數(shù),待小麥全部卸出5 s 后停止數(shù)據(jù)采集。

        100%、80%和50%倉容各進(jìn)行3 組試驗,共計9 組。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與規(guī)范計算值的比較

        2.1.1 中國、歐洲和美國規(guī)范計算規(guī)定

        根據(jù)GB50077—2017[25]及LS8001—2007[26],本文的試驗筒倉屬于深倉(圖2),筒壁段儲料頂面或者儲料錐體重心以下距離s 處單位水平面積上的水平壓力ph(kPa)按照式(1)計算:

        式中γ 為儲料的重力密度,N/m3;ρ為筒倉凈截面水力半徑,m;μ 為糧食與倉壁的摩擦系數(shù);s 為儲料頂面(或儲料錐體重心)至計算截面的距離,m;k 為儲料的側(cè)壓力系數(shù),k=tan2(45°-φ/2);φ為儲料的內(nèi)摩擦角,(°)。

        根據(jù)EN 1991—4:2006[27]和EN 1998—4:2006[28],深度z 處儲料對倉壁的水平壓力phf(z)(kPa)按照式(2)計算:

        式中ph0為儲料對側(cè)壁深處的漸進(jìn)水平壓力,kPa;YJ(z)為楊森壓力深度變化函數(shù),YJ(z)=1-e-z/z0,其中z 為儲料滿倉時的等效面深度,m;z0為楊森特征深度,m。

        根據(jù)ACI313—16)[29],在深度Y 處的儲料對倉壁的水平壓力p(kPa)和豎向壓力q(kPa)按照式(3)~(4)計算:

        式中k1為儲料的側(cè)壓力系數(shù),k1=1-sinφ;RH為筒倉面積與周長的比值,m。

        中國、歐洲和美國規(guī)范的儲料參數(shù)取值見表1。

        圖2 深倉尺寸及壓力分析 Fig. 2 Size and pressure analysis of slender silo

        2.1.2 倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與規(guī)范計算值的對比分析

        以100%、80%和50%倉容的C1、C2、C3 測點為對象,計算得出中國、歐洲和美國規(guī)范的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力計算值,將3 種倉容各3 組的壓力盒實測值的平均值作為倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值,結(jié)果如表2。

        由表2 可知,在100%倉容時,C1、C2 和C3 測點的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值分別為1.266、1.092 和0.767 kPa,中國規(guī)范的計算值分別為1.245、1.112 和0.771 kPa,歐洲規(guī)范的計算值分別為1.472、1.359 和1.050 kPa,美國規(guī)范的計算值為1.729、1.535 和1.050 kPa。C1 測點的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與中國、歐洲和美國規(guī)范倉壁靜態(tài)側(cè)壓力計算值的偏差率分別為+1.7%、-16.3%和-36.6%,C2 測點分別為-1.8%、-26.6%和-40.9%,C3 測點分別為-0.005%、-36.9%和-36.9%。倉壁靜態(tài)側(cè)壓力的實測值與中國規(guī)范的計算值偏差率最小,與美國規(guī)范的偏差率最大。除C1 測點外,所有的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值均小于中國、歐洲和美國規(guī)范的計算值。說明歐洲和美國規(guī)范相較于中國規(guī)范更為保守。

        表1 中國、歐洲和美國規(guī)范的水平壓力計算參數(shù)取值 Table 1 Horizontal pressure calculation parameters in China, United States, and European standards

        80%倉容時,C1、C2 和C3 測點的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值分別為1.007、0.853 和0.467 kPa,利用公式(1)~(3)計算得到對應(yīng)的中國規(guī)范計算值分別為1.052、0.885和0.457 kPa,歐洲規(guī)范計算值分別為1.305、1.141 和0.643 kPa,美國規(guī)范計算值分別為 1.449、1.210 和0.616 kPa;C1 測點的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與中國、歐洲和美國規(guī)范計算值的偏差率分別為-4.5%、-29.6%和-43.9%,C2 測點分別為+3.8%、-33.8%和-41.9%;C3 測點分別為-2.1%、-37.7%和-31.9%。倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與中國規(guī)范計算值的偏差率最小,與美國規(guī)范的偏差率最大。其中C3 測點的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值大于中國規(guī)范的計算值,C1、C2 測點的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值均小于中國、歐洲和美國規(guī)范的計算值,說明歐洲和美國規(guī)范安全儲備均高于中國規(guī)范。

        50%倉容時,C1、C2 測點的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值分別為0.637 和0.443 kPa,利用公式(1)~(3)計算得到對應(yīng)的中國規(guī)范計算值分別為0.667 和0.432 kPa,歐洲規(guī)范計算值分別為0.900 和0.611 kPa,美國規(guī)范計算值為0.905 和0.582 kPa;C1 測點倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與中國、歐洲和美國規(guī)范計算值的偏差率分別為-4.7%、-41.3%和-42.1%,C2 測點分別為+2.5%、-37.9%和-31.4%。倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與中國規(guī)范計算值的偏差率最小,與美國規(guī)范的偏差率最大。C2 測點的倉壁靜態(tài)壓力實測值大于中國規(guī)范的計算值,C1 測點則均小于中國、歐洲和美國規(guī)的計算值,說明歐洲和美國規(guī)范的安全系數(shù)均高于中國規(guī)范。

        由表2 可知,在100%、80%和50%倉容時,倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與中國規(guī)范的計算值偏差率最小,與美國規(guī)范的偏差率最大。其中,100%倉容時的C1 測點、80%倉容時的C3 測點和50%倉容時C2 測點的偏差率為正,即倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值大于中國規(guī)范的計算值,根據(jù)GB50077—2017[25]和LS8001—2007[26]對計算結(jié)果進(jìn)行修正后,倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值均小于規(guī)范計算值,由此可見,中國規(guī)范的安全裕度較小,在修訂規(guī)范時,應(yīng)對修正系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。而歐洲和美國規(guī)范的計算值均大于實測值,安全裕度較大。

        表2 不同倉容的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與不同規(guī)范的計算值對比 Table 2 Comparison of measured static side pressure on silo wall and calculated value based on different standards under different silo volumes

        2.2 倉壁動態(tài)側(cè)壓力分析

        中心卸糧狀態(tài)的倉壁動態(tài)側(cè)壓力試驗結(jié)果表明,100%倉容的3 組卸糧時間均為24 s,80%倉容的3 組卸糧時間均為18 s,50%倉容的3 組卸糧時間均為12 s;根據(jù)壓力盒讀數(shù),將每種倉容的3 組試驗數(shù)據(jù)平均,繪制100%、80%和50%倉容的側(cè)壓力變化曲線,結(jié)果如圖3所示,其中0~5 s 時段為C1、C2 和C3 測點的裝糧穩(wěn)定后的倉壁平均靜態(tài)側(cè)壓力實測值,自第5 秒至卸糧完畢為倉壁平均動態(tài)側(cè)壓力實測曲線。倉壁靜態(tài)側(cè)壓力與倉壁動態(tài)側(cè)壓力的實測壓力峰值如表3。

        由圖3a 可知,100%倉容時,C1、C2 和C3 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力實測值均出現(xiàn)先增大后減小的現(xiàn)象,且峰值均大于倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值,即出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。其中,C1 測點在第15 秒出現(xiàn)峰值3.489 kPa,C2 測點在第14 秒出現(xiàn)峰值1.504 kPa,C3 測點在第9 秒出現(xiàn)峰值1.328 kPa。由表4 可知,C1、C2 和C3 測點的超壓系數(shù)分別為2.76、1.38 和1.73。自卸糧開始,糧堆整體下落,在第12 秒時,小麥上表面降至距倉壁上邊緣140 mm 處,倉容為80%,此時C1、C2 和C3 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力分別為1.869、1.425 和0.234 kPa。在第15 秒時,糧堆表面出現(xiàn)兩邊高、中間低的旋渦狀下落現(xiàn)象,即小麥由整體流動變?yōu)楣軤盍鲃訝顟B(tài),此時,小麥上表面降至距倉壁上邊緣267 mm 處,倉容為51%,C1、C2 和C3 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力分別為3.489、0.612 和0 kPa;在第14.5 秒時,小麥上表面降至C3 測點以下,第21.5 秒時降至C2 測點以下,第25 秒時,降至C1 測點以下,C1 測點壓力讀數(shù)為0。在第15 到第29 秒,小麥一直保持管狀流動狀態(tài)。

        由圖3b 可知,80%倉容卸糧時,C1、C2 和C3 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力實測值均出現(xiàn)先增大后減小的現(xiàn)象,且倉壁動態(tài)側(cè)壓力峰值均大于倉壁靜態(tài)側(cè)壓力,即出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。其中,C1 測點在第13 秒出現(xiàn)倉壁動態(tài)側(cè)壓力值峰1.662 kPa,C2 測點在第12 秒峰值1.509 kPa,C3測點在第8 秒出現(xiàn)峰值1.352 kPa。由表4 可知,C1、C2和C3 的超壓系數(shù)分別為1.65、1.77 和2.90。自卸糧開始,糧堆整體下落,在第13 秒時,糧堆呈現(xiàn)出兩邊高、中間低的旋渦狀下落狀態(tài),即小麥由整體流動變?yōu)楣軤盍鲃訝顟B(tài),此時,小麥上表面在距倉壁上邊緣416 mm 處,倉容為48%,C1、C2 和C3 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力分別為1.662、0.872 和0 kPa;在第13 到第23 秒期間,小麥一直保持管狀流動狀態(tài);在第10 秒時,小麥上表面降至C3測點以下,C3 測點壓力讀數(shù)為0,在第17 秒時,小麥上表面降至C2 測點以下,C2 測點壓力讀數(shù)為0,在第20秒時,降至C1 測點以下,C1 測點壓力讀數(shù)為0。在第11 秒時,小麥上表面降至距倉壁上邊緣356 mm 處,倉容為50%,此時C1、C2 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力實測值分別為0.721 和1.352 kPa。

        由圖3c 可知,50%倉容時,C1、C2 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力實測值均出現(xiàn)先增大后減小的現(xiàn)象,且倉壁動態(tài)側(cè)壓力峰值均大于倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值即出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。其中,C1 測點在第9 s 出現(xiàn)峰值1.708 kPa,C2 測點在第7.5 s 出現(xiàn)峰值1.058 kPa。由表4 可知,C1、C2測點的超壓系數(shù)為2.68、2.39;自卸糧開始,糧堆整體下落,在第9 s 時,糧堆呈現(xiàn)兩邊高、中間低的旋渦狀下落,即小麥由整體流動變?yōu)楣軤盍鲃訝顟B(tài),此時,小麥上表面降至距倉壁上邊緣494 mm 處,倉容為34%,C1、C2 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力分別為1.708 和0.362 kPa;在第9 s 到第17 s 期間,小麥一直保持管狀流動狀態(tài);在第9.5 s 時,降至C2 測點以下,C2 測點壓力讀數(shù)為0,在第12 s 時,降至C1 測點以下,C1 測點壓力讀數(shù)為0。

        結(jié)合100%、80%和50%倉容的C1、C2 和C3 數(shù)據(jù)分析可知,在中心卸糧時,C1、C2 和C3 測點的倉壁側(cè)壓力先增大后減小最終趨于0,變化趨勢一致,小麥均由整體流動變?yōu)楣軤盍鲃訝顟B(tài);C1、C2 和C3 測點均出現(xiàn)超壓現(xiàn)象,100%、80%和50%倉容的最大超壓系數(shù)分別為2.76、2.90和2.68。C1 測點倉壁動態(tài)側(cè)壓力實測值出現(xiàn)峰值的時間與小麥表面出現(xiàn)管狀流動的時間基本一致,筒壁越靠下的位置受小麥流動狀態(tài)改變的影響越大。在相同高徑比時,100%、80%和50%倉容出現(xiàn)管狀流動狀態(tài)時小麥上表面距倉壁上邊緣的位置分別為267、416 和494 mm,說明管狀流動狀態(tài)出現(xiàn)的位置與初始儲糧的糧堆高度相關(guān),初始儲糧糧堆高度越低,小麥上表面出現(xiàn)管狀流動的位置越低。中心卸糧過程中,由100%倉容減小至80%倉容時,80%倉容的C1 和C2 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力均大于初始80%倉容的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值;由80%倉容減小至50%倉容時,50%倉容的C1 和C2 測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力均大于初始50%倉容的倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值。

        圖3 不同倉容的各測點動態(tài)側(cè)壓力變化曲線 Fig. 3 Dynamic side pressure curve of each measuring point for different silo volumes

        根據(jù)攝像機拍攝的動態(tài)圖像及標(biāo)尺記錄的數(shù)據(jù),繪制100%、80%和50%倉容中心卸糧時的出糧高度變化曲線,如圖4 所示。由圖4 可知,不同倉容的出糧高度曲線的斜率基本一致,為16.1,即各倉容的卸糧速率基本一致,卸糧速率與倉容大小無關(guān)。

        中心卸糧時,100%、80%和50%倉容的平均卸糧時間分別為24、18 和12 s。不同倉容同一測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力變化曲線如圖5 所示。根據(jù)攝像機監(jiān)測的小麥動態(tài)下落圖像及倉壁標(biāo)尺讀數(shù),小麥頂面由整體流動狀態(tài)變?yōu)楣軤盍鲃訝顟B(tài)時,100%、80%和50%倉容糧堆表面距倉壁上邊緣的距離分別為267、416 和494 mm,結(jié)合靜態(tài)儲糧時80%和50%倉容的小麥表面距倉壁上邊緣分別為160 和370 mm,過分析可知,在小麥表面距倉壁上邊緣距離位于160~267 mm 時,100%和80%倉容的小麥表面均處于整體流動狀態(tài);在小麥表面距倉壁上邊緣距離位于370~416 mm 時,80%和50%倉容的小麥表面均處于整體流動狀態(tài)。

        表3 各測點倉壁靜態(tài)側(cè)壓力和動態(tài)側(cè)壓力峰值 Table 3 Peak values of static side pressure and dynamic side pressures on silo wall at each measuring point

        圖4 不同倉容的卸糧高度變化曲線 Fig. 4 Change curve of height of grain discharging for differen silo volumes

        試驗結(jié)果表明,下部測點出現(xiàn)倉壁動態(tài)側(cè)壓力峰值的時間滯后于上部測點;相同高徑比的筒倉,在小麥表面處于整體流動狀態(tài)時,不同初始倉容卸糧至同一水平面高度時,相同測點的動態(tài)側(cè)壓力不同。

        圖5 不同倉容相同測點的倉壁動態(tài)壓力變化曲線 Figure 5 Change curve of dynamic pressures on silo wall at the same measuring point of different silo volumes

        3 結(jié) 論

        本文通過對直徑400 mm、高度700 mm 的模型筒倉進(jìn)行100%、80%和50%倉容的靜態(tài)儲糧及中心卸糧試驗,得出以下主要結(jié)論:

        1)100%、80%和50%倉容時,倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與中國規(guī)范計算值的偏差率最小,與美國規(guī)范的偏差率最大,其中,100%倉容時的C1 測點、80%倉容時的C3 測點和50%倉容時的C2 測點出現(xiàn)正偏差率,即倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值超過中國規(guī)范的計算值,在經(jīng)過中國規(guī)范側(cè)壓力系數(shù)修正后,倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值均小于規(guī)范側(cè)壓力計算值。倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值均小于歐洲和美國規(guī)范的計算值。儲糧倉容越小,倉壁靜態(tài)側(cè)壓力實測值與各國規(guī)范計算值的偏差率越大。歐洲和美國規(guī)范安全儲備均高于中國規(guī)范。

        2)中心卸糧時,小麥由整體流動變?yōu)楣軤盍鲃訝顟B(tài)的過程中均出現(xiàn)超壓現(xiàn)象,100%、80%和50%倉容的超壓系數(shù)分別為2.76、2.90 和2.68;100%、80%和50%倉容出現(xiàn)管狀流動狀態(tài)的位置逐漸下降,說明管狀流動出現(xiàn)位置與初始儲糧倉容相關(guān),初始倉容越小,出現(xiàn)管狀流動的位置越低。

        3)不同倉容的出糧高度隨時間變化曲線的斜率均約為16.1,即卸糧速率一致,故相同卸糧口卸糧速率與初始倉容無關(guān)。

        4)下部測點出現(xiàn)倉壁動態(tài)側(cè)壓力峰值的時間滯后于上部測點;整體流動狀態(tài)時,不同初始倉容卸糧至同一水平面時,同一測點的倉壁動態(tài)側(cè)壓力不同,倉壁側(cè)壓力大小與糧食狀態(tài)有關(guān)。

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