(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111581427.1 (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 国家粮食和物资储备局科 学研究院 地址 100037 北京市西城区百万庄大街1 1 号 申请人 北京国贸东孚 工程科技有限公司 (72)发明人 李兴军　管超　赵玉霞　高光标　 曹子怡　 (74)专利代理 机构 北京正理专利代理有限公司 11257 代理人 付生辉 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06Q 10/08(2012.01) G06Q 50/02(2012.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于气流分布和压强分布的粮堆通风 方法和装置 (57)摘要 本申请公开了一种基于气流分布和压强分 布的粮堆通风方法和装置， 综合考虑了粮仓类 型、 入粮方法及多种储粮条件， 创造性的将粮堆 中的空气流动确定为由拉普拉斯方程支配的稳 定态的压强和空气流速分布， 并基于中心差别格 式离散方法和基于X方向和Y方向的隐式化分析 法求解微分方程， 从而计算出粮堆各位点的压强 和气流速度分布， 并基于所述粮堆各位点的压强 和气流速度分布进行粮堆通风。 本申请中， 基于 气流分布和压强分布实现了对通风过程的描述 和预测， 尤其是粮堆各层的孔隙率分布， 能够更 加有效地进行粮堆通风， 有利于节约能耗， 减少 粮堆水分损失， 达 到优粮优 储的目标。 权利要求书3页 说明书18页 附图7页 CN 114266203 A 2022.04.01 CN 114266203 A 1.一种基于气流分布和压强分布的粮 堆通风方法， 其特 征在于， 该粮 堆通风方法包括： S100、 确定粮堆中空气流动是由拉普拉斯方程支配的稳定态的压强和气体流速分布， 并建立所述 粮堆在通风过程中在X ‑Y二维方向上的拉普拉斯方程； S200、 基于中心差别格 式离散方法确定所述粮堆中一位点的二维方向气流速度和压强 分布的第一 微分方程； S300、 基于X方向和Y方向的隐式化分析法求解所述第一微分方程系数组成的三对角矩 阵； S400、 计算所述 位点的压强和气流速度分布； S500、 计算粮堆各位点的压强和气流速度分布； 及 S600、 基于所述 粮堆各位点的压强和气流速度分布进行粮 堆通风。 2.根据权利要求1所述的粮 堆通风方法， 其特 征在于， 所述拉普拉斯方程 为： 其中， p为空气压强； u为气流在X轴方向的速率； v为气流在Y轴方向的速率； |V|为气流 在r方向的速率； Rx、 Ry、 S x、 Sy为气流二维阻力系数； u、 v、 r组成直角三角形， r为直角三角形 的长边。 3.根据权利要求2所述的粮堆通风方法， 其特征在于， 在所述步骤S100之后， 所述方法 还包括： S102、 确定所述拉普拉斯方程的边界条件为： 当x＝0和 当y＝0， 其中， WX为 粮堆的宽度。 4.根据权利要求2所述的粮 堆通风方法， 其特 征在于， 所述第一 微分方程 为： 其中， u为X轴方向的气流分流速； Δx和Δy分别为X轴方向和Y轴方向的间隔长度； μi+1、 μi‑1分别为第(i+1,j)位点和第(i ‑1,j)位点的X轴方向的气流分速度； pi‑1、 p、 pi+1分别为第 (i‑1,j)位点、 第(i,j)位点和第(i+1,j)位点的X轴方向的气流 分压强； pj‑1、 p、 pj+1分别为第 (i,j‑1)位点、 第(i,j)位 点和第(i,j+1)位 点的Y轴方向的气流分压强； Ry为两维阻力系数。 5.根据权利要求4所述的粮堆通风方法， 其特征在于， 所述第 一微分方程还包括以下微 分变量： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114266203 A 26.根据权利 要求5所述的粮堆通风方法， 其特征在于， 所述步骤S300中基于X方向和Y方 向的隐式化分析法求 解所述第一 微分方程系数组成的三对角矩阵包括： S301、 基于X 方向的隐式化分析法表达所述拉普拉斯方程 为： 其中， Δt为时间步长； 从第p理论时间步长开始， 在第(i,j)节点， 表示压强， 半时间 步长后压强为 S302、 基于Y方向的隐式化分析法表达所述拉普拉斯方程 为： 其中， 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114266203 A 3