仓储稻谷热湿耦合传递及黄变的数值模拟

来源：农业工程学报杂志2022年第4期北京时间：

作者：王远成,余海,杨开敏,王柯,

摘要：为了研究稻谷在整个储藏周期的温度、含水率分布规律以及黄变情况，该研究以南昌地区混凝土结构浅圆仓为研究对象，基于多孔介质的传热传质理论和局部热平衡原理，建立了仓储稻谷储藏过程中粮堆内部流动和热湿耦合传递的数学模型，并结合稻谷黄变数学模型，采用数值预测的方法模拟分析了全年自然（密闭）储藏和全年自然（密闭）储藏加机械通风时仓储稻谷内部温度和含水率的分布规律以及稻谷黄变规律。研究发现，当稻谷全年自然（密闭）储藏时，由于谷物呼吸放热，粮堆内部大部分区域温度都非常高，超过了35.0 ℃，并且这部分区域的稻谷极易黄变；自然（密闭）储藏期间，在自然对流的微气流作用下，粮堆内部水分向粮面迁移，导致粮面附近的含水率升高。在自然（密闭）储藏期间进行机械通风时，粮堆内部温度下降，且由于太阳辐射的影响，粮堆高温区在南墙壁附近和靠近南侧的粮面附近，这部分区域的稻谷黄变也较严重；通风后的自然（密闭）储藏期间，在自然对流的微气流作用下，粮堆内部水分向仓底附近迁移，仓底附近的稻谷含水率较高。研究结果为粮食仓储企业安全储粮提供参考和理论依据。

关键词：稻谷, 自然储藏, 机械通风, 热湿耦合传递, 黄变, 数值模拟