地下仓小麦粮堆热湿传递试验研究

王振清，张祥祥，陈 曦

（河南工业大学土木工程学院，河南 郑州 450001）

我国是人口大国，同时也是农业大国，保障粮食安全是重中之重的大事，储粮安全不仅是实现粮食食品安全的重要保障之一，更关乎国计民生[1-2]。大量实践和研究表明，低温环境不仅能抑制粮内酶活性、延缓粮食劣变，更能抑制病虫害的发生[3]。现阶段，我国储备粮库多为平房仓、浅圆仓、立筒仓等仓型，而地下仓依托其天然低温环境能够较好地保护粮食品质和减少药物熏蒸而备受关注[4-5]。储粮实践表明，温度和湿度是安全储粮的两个主要因素，因粮堆结露而引起局部霉变、发热是安全储粮的重大威胁之一[3]。因此，对粮堆温湿度的分布研究具有重要意义。

国内外学者对不同仓型内粮堆温度场和湿度场进行了大量的研究。Thorpe等[6-7]采用数值模拟的方法建立了粮堆内部温湿度耦合的数学模型，通过模型能够较好地反映出粮堆内部温湿度场分布特点。Beukema等[8]对矩形粮仓中自然对流过程进行了研究，发现粮堆内部温度的分布受自然对流的影响，自然对流过程提高了传热率，最终使得粮堆内温度场的分布处于一个稳定状态，本研究对数学模型中考虑自然对流和不考虑自然对流进行了对比分析，经过计算得出两者温度差值达11%。Jia等[9]在二维笛卡尔坐标系中建立了圆筒仓内粮堆的温度场模型。戚禹康等[10]基于计算流体力学理论，对稻谷自然储藏过程中热湿耦合传递进行了研究，探究了外部环境温度的变化对自然储藏过程中粮堆温度变化和粮食颗粒内部的热湿迁移过程的影响。……