A 3D transient CFD model to predict heat and moisture transfer in on-farm stored grain silo through parallel computing using compiler directives: Impact of discretization methods on solution efficacy

筒仓 离散化 计算流体力学 瞬态(计算机编程) 曝气 算法 模拟 机械 计算机科学 数学优化 应用数学 工艺工程 环境科学 数学 工程类 机械工程 物理 废物管理 数学分析 操作系统
作者
Shubham Subrot Panigrahi,Chandra B. Singh,John M. Fielke
出处
期刊:Drying Technology [Taylor & Francis]
卷期号:41 (7): 1133-1147 被引量:5
标识
DOI:10.1080/07373937.2022.2121284
摘要

Computational fluid dynamics model parameters highly depend on the storage structure, grain conditions, and airflow properties. Solution methods obtained for the lab-scale bins cannot be extrapolated for a relatively large on-farm silo. To validate the above hypothesis, a model was developed and validated with stored barley aeration in a 1000t silo. A mathematical function was used to initialize the discrete initial conditions in the silo followed by using DEFINE_macros to execute parallel computing. Time-step analysis was conducted followed by optimization of the solution methods in terms of the accuracy and time frame of the model’s output. Results showed that with a time-step of 4 s, temperature and moisture error were 1.1–1.7 °C and 0.3% wb while mean relative deviation were 3.1–4.4% and 2.2%, respectively. COUPLED algorithm resulted in a similar accuracy as of SIMPLE scheme except within spatial and transient formulations. However, the former algorithm was observed to take almost 190% more time than the latter scheme, limiting the simulation efficiency in an on-farm silo. Green Gauss Node-based gradient technique was found to be the appropriate for discretizing large silos. Model showed 45 kJ kg−1 energy emission that decreased the cooling potential of air in silo. As field evaluation of aeration strategies are time-consuming, this model can be used to obtain results that could shape the stored grain management practice.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kinase完成签到 ,获得积分10
1秒前
搜集达人应助专注巨人采纳,获得10
1秒前
3秒前
3秒前
黄腾应助黄琳采纳,获得10
4秒前
4秒前
重要尔曼完成签到,获得积分10
4秒前
xusuizi发布了新的文献求助10
6秒前
King发布了新的文献求助10
6秒前
英勇小蚂蚁完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
在水一方应助ddddd采纳,获得10
6秒前
6秒前
小刀刀发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
韭菜发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
华仔应助momo采纳,获得10
10秒前
10秒前
725发布了新的文献求助10
11秒前
huai给zzz的求助进行了留言
12秒前
科研鸟发布了新的文献求助10
12秒前
小沈发布了新的文献求助10
13秒前
曾珍发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI5应助卓梨采纳,获得10
14秒前
小刀刀完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
美丽的颜演完成签到,获得积分10
15秒前
依米zhang发布了新的文献求助10
15秒前
粽子完成签到,获得积分10
17秒前
安详凡发布了新的文献求助10
18秒前
深情安青应助动人的凡霜采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
BINGBONG完成签到,获得积分10
19秒前
擦擦完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966448
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511917
关于积分的说明 11160753
捐赠科研通 3246652
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793478
邀请新用户注册赠送积分活动 874465
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804403