机械通风不同途径比的三维演示U 型一机三道（K = 1.21 / 1.56 / 1.83）与圭字型 · 平房仓地上笼通风系统

通风途径比

定义（LS/T 1202-2002 术语3.5）：空气穿过粮层到达粮面的最长路径与最短路径之比。最短路径为风道正上方竖直穿粮层（= h）；最长路径为气流自风道沿粮堆底层水平推进至两风道间中点（L/2），再竖直上升到粮面（h），合计 h + L/2。

为何取 h+L/2 而不是斜边？斜边 √(h²+(L/2)²) 只是两点间最短的几何直线，真实气流并不走直线：空气从风道孔口全方位出流（含沿地坪水平方向），受不透水地坪约束贴底层水平推进，至两风道间"分水岭"（相邻流场驻面）才转竖直上升——最长流线近似 L 形而非斜线。h+L/2 同时是保守包络：若按斜边定义 K=√(1+(L/2h)²)，同样 K≤1.8 允许的间距将放大约 87%（L 由 1.6h 增至 3.0h），死区显著扩大，故规程式(6)采用 h+L/2 口径。示例（h=6、L=6.7）：L 形 K=1.56，斜边仅 1.15。

工程意义：K 越大 → 通风死角越大、粮堆各处降温/降水/调质越不均匀。LS/T 1202-2002 §6.2.6 规定：降温通风 K 宜 1.5~1.8（不宜大于 1.8），降水通风宜 1.2~1.5（不宜大于 1.5）；§6.2.8 风道间距按 L = 2h(K−1) 计算（式6），且不宜超过 6 m，边侧风道与侧墙间距不大于 0.5L；§6.2.7 风道单程长度不宜超过 25 m。GB 50320-2014 对堆高超过 6 m 时另建议 K 宜取 1.2~1.5。

Ergun 方程（粮堆 = 多孔介质）

含义：粮堆视为多孔介质时的单位长度压降。第一项为粘性阻力（低风速主导），第二项为惯性阻力（高风速主导）；孔隙率 ε=1 时退化为干净的空气域（N-S 方程），ε≠1 时即达西—布林克曼型方程——这是 CFD 模拟中粮堆动量源项的标准写法。

典型量级：小麦（ε≈0.40，d_p≈3.5 mm）在表观风速 u=0.013 m/s 时约 15~20 Pa/m，u=0.032 m/s 时约 40~50 Pa/m。注意国际实测（Molenda 2005；Kumar & Muir 1986）表明：装粮方式与方向各向异性可使阻力变化 60% 甚至一个数量级。

粮层阻力与风网阻力经验式

系数（潘钰等 2016 实验回归）：粮层 a=143.31、b=0.9624；风网 U 型 a=43.8、b=1.6879，圭字型 a=39.1、b=1.8573。总阻力 H₀ = H_粮层 + H_分配器 + H_风网（GB 50320 §3.3.4）。降水/调质通风粮层阻力不宜大于 1000 Pa（LS/T 1202 §6.2.5.5）。

警示：经验系数随粮种、水分、孔隙率、装粮方式与风网形式显著变化（详见"参数来源"），计算器中系数可编辑，工程应用必须以实测标定为准。

风量、风速与动力匹配

流程：按通风目的选定单位通风量 q（GB 50320 降温宜 3~12 m³/(t·h)；缓速降温 q≤8）× 储量 G 得总风量 Q；除以粮堆水平面积得表观风速 u；总阻力乘安全系数定风压（GB 50320：风量系数 1.10~1.15、风压系数 1.10~1.20），最后按全压效率 η（0.7~0.8）算轴功率并加电机裕度。

节能口径：中储粮长治直属库经验为"宁小勿大"——q<7 m³/(t·h)、昼停夜开、小风量小温差分阶段，1.1 kW 轴流风机能耗仅为离心风机 1/3，每储存周期水分损耗降低 0.3 个百分点。

调质通风增水量估算

依据：进出仓空气含湿量差 Δd（g/kg 干空气）× 风量即得理论上限。徐玉斌等(2005)实仓标定：按含湿量差即时指示调质可行，计算值乘 0.9 与烘干法吻合（该试验整仓增水 1 个百分点、能耗 2.04 kWh/(t·1%)）。

允许条件（LS/T 1202 §7.3）：粮堆均温＞大气露点；PS_2.5＜PS₁（按增水 2.5 个百分点查平衡绝对湿度）；结束时水分梯度 ≤0.5%/m、温度梯度 ≤1 ℃/m。

Weltens 均匀性指数

用法：在粮堆内布三层观测面（底层距地 1 m、中层 h/2、顶层距粮面 1 m，共 n 个测点），以风速/流量离散度衡量气流均匀性，γ 越接近 1 越均匀。潘钰等(2016)按 39 测点计算：均匀性随表观风速增大而降低，随途径比减小而提高。

现状：文献中变异系数、最大温差、γ 指数并存、横向不可比——统一均匀性评价指标正是当前研究空白之一。