一种甘薯储藏库及其设计方法与控制系统

本发明涉及农业储藏，尤其涉及一种甘薯储藏库及其设计方法与控制系统。背景技术：1、甘薯是薯蓣科、薯蓣属多年生缠绕藤本植物，块茎顶端多分枝，茎左旋，基部有刺，附着有丁字形柔毛；甘薯喜温、喜光、耐旱、不耐荫蔽。甘薯的储藏对温湿度的要求较高，局部的过干过湿、过冷过热都会导致甘薯的变质，甘薯储藏库是一种用于甘薯保鲜的装置，通常体积较大、储藏量比较多，因此温湿度分布的控制难度较大，不同的送回风布置、导流板结构、通风速度都对储藏库内的温湿度场有较大的影响，然而，想要找到甘薯储藏库最优的设计参数需要进行大量的实验，并且难度较大，因此，本发明提出了一种甘薯储藏库及其设计方法与控制系统。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种甘薯储藏库及其设计方法与控制系统，解决现有技术中温湿度分布不均匀、甘薯储藏效果不佳、甘薯储藏库设计实验较多的问题。2、为实现上述目的，本发明提供了一种甘薯储藏库，包括箱体，所述箱体的顶部设置有加湿口，所述箱体的侧壁设置有排风口，所述箱体的另一侧壁设置有进风口。3、优选的，每个所述进风口上均设置一组导流板，两个所述进风口的两侧对称设置有一对或多对安装孔，所述导流板上均设置有旋转轴，所述旋转轴安装在所述安装孔中且所述导流板围绕所述旋转轴改变角度。4、本发明提供了一种该甘薯储藏库的设计方法，包括以下步骤：5、s1.建立甘薯储藏库模型；6、s2.确定影响温湿度场的因素以及每个因素的不同水平并设计均匀设计表；7、s3.网格划分；8、s4.设置数值模型；9、s5.实验验证模型可靠性并进行模拟仿真；10、s6.数据分析处理、建立回归模型并验证模型可靠性；11、s7.找出最优解。12、优选的，所述步骤s2中影响温湿度场的因素包括进风口位置、排风口位置、加湿口位置、进风速度以及导流板角度。13、优选的，所述步骤s3中网格划分的具体步骤为：划分网格数量，加载同样的工况，比较排风口的温度和相对湿度，选择合适的网格数量。14、优选的，所述步骤s4中设置数值模型包括选择能量模型、湍流模型、组分运输模型、材料属性、边界条件、收敛条件以及求解模式。15、优选的，所述步骤s5中实验验证模型可靠性并进行模拟仿真的具体步骤为：加载步骤s2中均匀设计表中的一组实验数据，记录其部分点位的温湿度数据，与实际实验数据进行对比，如果在误差范围内进行后续步骤，如果超出误差范围则修改步骤s4中的数值模型，再次进行模拟、对比，直到拟合较好，则选择该次数值模型。16、优选的，所述步骤s6中数据分析处理、建立回归模型并验证模型可靠性的具体步骤为：将步骤s2中均匀设计表中的实验次数依次进行模拟计算，计算每组实验的温湿度不均匀系数，在origin中进行数据处理，研究不同参数对结果的影响，将实验数据进行拟合得到回归方程。17、本发明提供了一种该甘薯储藏库的控制系统，控制系统包括，检测模块：实时采集温湿度数据并发送到处理模块；18、处理模块：将收到的温湿度数据和反馈数据与设定的温湿度目标值进行处理，并发送调控指令到执行模块；19、执行模块：执行处理模块下发的指令，调温和调湿；20、反馈模块：将执行模块的实时状态反馈到处理模块。21、优选的，述检测模块包括温度检测单元和湿度检测单元；所述处理模块将收到的温湿度数据和反馈数据与设定的温湿度目标值进行处理，通过pid算法将下发指令输出为pwm信号，下发到执行模块；所述执行模块包括控温单元、加湿单元、排风单元，所述控温单元、所述加湿单元以及所述排风单元均电性连接有固态继电器，接收到的pwm信号通过控制所述固态继电器从而控制所述执行模块。22、因此，本发明采用上述的一种甘薯储藏库及其设计方法与控制系统，通过改变送回风布局、加湿位置、导流板结构以及送风速度，使温湿度的分布能够遍布储藏库内各个位置，使温湿度场的分布更加均匀，同时，本发明提出的cfd数值模拟技术与均匀设计法相结合的办法，对多因素进行计算机模拟实验，找出了甘薯储藏库设计的最优参数。23、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。技术特征：1.一种甘薯储藏库，其特征在于：包括箱体，所述箱体的顶部设置有加湿口，所述箱体的侧壁设置有排风口，所述箱体的另一侧壁设置有进风口。2.根据权利要求1所述的一种甘薯储藏库，其特征在于：每个所述进风口上均设置一组导流板，两个所述进风口的两侧对称设置有一对或多对安装孔，所述导流板上均设置有旋转轴，所述旋转轴安装在所述安装孔中且所述导流板围绕所述旋转轴改变角度。3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种甘薯储藏库的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：4.根据权利要求3所述的一种甘薯储藏库的设计方法，其特征在于：所述步骤s2中影响温湿度场的因素包括进风口位置、排风口位置、加湿口位置、进风速度以及导流板角度。5.根据权利要求4所述的一种甘薯储藏库的设计方法，其特征在于，所述步骤s3中网格划分的具体步骤为：划分网格数量，加载同样的工况，比较排风口的温度和相对湿度，选择合适的网格数量。6.根据权利要求5所述的一种甘薯储藏库的设计方法，其特征在于：所述步骤s4中设置数值模型包括选择能量模型、湍流模型、组分运输模型，设置材料属性、边界条件、收敛条件以及求解模式。7.根据权利要求6所述的一种甘薯储藏库的设计方法，其特征在于，所述步骤s5中实验验证模型可靠性并进行模拟仿真的具体步骤为：加载步骤s2中均匀设计表中的一组实验数据，记录其部分点位的温湿度数据，与实际实验数据进行对比，如果在误差范围内进行后续步骤，如果超出误差范围则修改步骤s4中的数值模型，再次进行模拟、对比，直到拟合较好，则选择该次数值模型。8.根据权利要求7所述的一种甘薯储藏库的设计方法，其特征在于，所述步骤s6中数据分析处理、建立回归模型并验证模型可靠性的具体步骤为：将步骤s2中均匀设计表中的实验次数依次进行模拟计算，计算每组实验的温湿度不均匀系数，在origin中进行数据处理，研究不同参数对结果的影响，将部分实验数据进行拟合得到回归方程，代入未拟合的实验数据对回归方程进行验证。9.根据权利要求1-2任意一项所述的一种甘薯储藏库的控制系统，其特征在于，控制系统包括检测模块、处理模块、执行模块、反馈模块。10.根据权利要求9所述的一种甘薯储藏库的控制系统，其特征在于：所述检测模块实时采集温湿度数据并发送到处理模块；所述处理模块将收到的温湿度数据和反馈数据与设定的温湿度目标值进行处理，通过pid算法将下发指令输出为pwm信号，下发到执行模块；所述执行模块执行处理模块下发的指令，调温和调湿，包括控温单元、加湿单元、排风单元，所述控温单元、所述加湿单元以及所述排风单元均电性连接固态继电器，接收到的pwm信号通过控制所述固态继电器从而控制所述执行模块，所述反馈模块将所述执行模块的实时状态反馈到所述处理模块。技术总结本发明公开了一种甘薯储藏库及其设计方法与控制系统，涉及甘薯储藏库技术领域。甘薯储藏库包括箱体，箱体包括外壳、内壳以及设置在外壳和内壳之间的保温层，箱体的顶部设置有加湿口，箱体的侧壁设置有排风口，箱体的另一侧壁设置有进风口，箱体上设置有储藏门。设计方法包括建立甘薯储藏库模型、确定影响温湿度场的因素、设计均匀设计表、设置数值模型、验证模型可靠性、进行模拟仿真、数据分析处理、建立回归模型、验证模型可靠性、找出最优解，控制系统包括检测模块、处理模块、执行模块以及反馈模块。能够比较准确的预测温湿度场、速度场的情况，为甘薯储藏库的设计节约大量的成本。技术研发人员：庞林江,方堃,陈莉娟,路兴花,陆国权,杨自栋,成纪予,杨明依,管玉格,尹丽卿受保护的技术使用者：浙江农林大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12