温度是影响粮食储藏时间长短和品质好坏的重要因素，高大平房仓仓顶隔热较差、浅圆仓仓体墙壁传热快，夏季粮堆表层升温较快，长时间处于“热皮冷心”的状态，不利于粮食储备。解决粮堆“热皮冷心”现象，对提高粮食的耐储性、保证粮食储存质量有重要的作用。内环流控温储粮技术，利用粮堆自身冷能循环的优势，近年来开始在粮库中推广使用，该技术对长期储藏的粮食既可起到控温控湿、均温均湿、减少能耗的作用，又可抑制储粮有害生物孳生、减少化学药剂使用、改善工作环境和降低储粮损失损耗等，为绿色储粮提供了新方法，具备广阔的应用前景。但内环流控温储粮技术应用的合理性确定还存在不足，限制了内环流技术在粮食行业的进一步推广。因此，本文通过对该技术在三北地区的应用情况进行探究，对不同仓房进行改造，分析该技术应用的控温效果，利用CFD模拟仿真技术从质热传递的角度验证技术的有效性，寻找技术应用存在的局限性。通过对粮仓保温隔热材料的筛选，探究内环流技术在长江以南地区实仓应用期间的粮情和稻谷品质变化情况。同时开发了一种新型均温式粮仓，研究了新型粮仓应用后的均温效果和储藏稻谷品质变化情况，实现技术优化。具体结论如下：
　　(1)研究内环流控温储粮技术在三北地区的应用情况，并通过CFD模拟仿真技术从质热传递的角度验证技术的有效性。各示范库点于2018年冬季进行通风蓄冷，冷心充足，冬季通风后平均粮温为-12.2℃~5℃。2019年夏季开展内环流控温实验，通过对比各库试验仓与对照仓的粮堆内部温度分布，发现试验仓表层粮温降幅为2℃~5℃，可将高大平房仓表层粮温控制为16℃~22℃，浅圆仓表层粮温控制为24.5℃以下，且有利于缩小粮堆各层温度梯度。通过对甘南直属库4-2号仓仿真模拟，发现粮堆内部内环流系统运行下的质热传递规律，表层均温效果明显，仓体墙壁冷量供给低于粮堆表层中心部位，墙体四周对流较弱造成仓体墙壁温度显著高于粮堆中心部位。实仓检测结果表现为环流后试验仓表层平均温度为22.19℃，中上层平均温度为10.65℃，温度梯度减小约4.24℃，且墙壁四周温度高于中心部位，模拟结果与实仓应用发现该技术存在的局限性结论具有一致性。
　　(2)对比分析6种不同规格的隔热材料，其隔热性能表现为：酚醛保温板(60mm)与酚醛保温板(40mm)最佳，其次是纳米微孔绝热板(10 mm)、酚醛保温板(20 mm)、纳米微孔绝热毡(10 mm)和纳米微孔绝热毡(5 mm)。筛选出双层酚醛保温板(40mm)为最佳隔热保温材料，76℃恒定仓壁温度辐射，仓内稻谷水分含量、脂肪酸值、发芽率和黄粒米，受温度影响变化较大。铺设40mm酚醛保温板储藏下的稻谷脂肪酸值约21mg/100g，出糙率约83%，整精米率约62.5%，黄粒米约1.2%，均相对较稳定，水分含量和发芽率仅表现为靠近热源处变化显著；而不做隔热处理，储藏条件对稻谷水分含量、脂肪酸值、发芽率和黄粒米影响较大，尤其表现为脂肪酸值高达31.16mg/100g。
　　(3)利用筛选出的最佳保温材料指导中央储备粮南京直属库有限公司进行隔热改造，从稻谷品质和水分迁移两个角度探究内环流控温技术在长江以南地区应用的可行性。试验仓内环流控温储藏和对照仓空调控温储藏下的表层稻谷水分含量、发芽势和发芽率、出糙率、整精米率、黄粒米、垩白粒率和垩白度受温度影响较大，试验仓表层稻谷脂肪酸值为17.57mg/100g，相对稳定，对照仓表层稻谷脂肪酸值为27.57mg/100g，两仓总体粮情均较好。利用核磁共振技术探究各粮层水分迁移情况，发现环流后稻谷内的氢质子自由度降低，水分子流动性减弱，由自由水向结合水迁移。表层在环流作用下接收大量冷心冷量，存在水分梯度差异，空气中的部分过饱和水蒸气会附着和凝结在稻谷表面形成自由水；环流后期冷心不足，稻谷抗逆性增强，自由水转化为结合水。
　　(4)针对内环流控温储粮技术前期实仓应用的局限性，设计并制作一个直径为1.8m内环流均温式粮仓，通过环流前后温度场、稻谷品质变化验证新式粮仓的效果。新型粮仓应用下稻谷的出糙率、黄粒米、垩白粒率、爆腰率、表面颜色(a*值、b*值和L*值)比较稳定，储藏品质劣变速率低，但对水分含量、脂肪酸值、整精米率、垩白度、质构品质(硬度和弹性)和糊化特性(峰值黏度、最低黏度和最终黏度)影响较大。环流后粮堆表层平均粮温为低于23℃，墙壁温度低于中心粮温，避免出现局部高温的情况，均温效果很好。