保障粮食安全是关系我国经济快速发展和国家安全的大事。入仓储藏是目前常见的粮食存储方式,在储藏过程中,粮堆作为一个复杂的人造生态系统,粮食颗粒的生命活动、仓内微生物代谢、外界环境温度的变化都会引起仓内粮食的温度水分的变化。粮堆温度和水分是决定其安全储藏的两个重要指标,本文通过实验与数值模拟相结合的方法,研究了模型实验仓与平房仓内玉米粮堆在静态储藏状态下的温湿度分布规律,通过对比验证了其正确性,本文的主要研究内容如下:(1)以玉米粮堆为研究对象,采用宏观水平法分析了粮堆内水分与热量的存在方式及其传递机理,明确了静态储藏模型中温度与水分的传递途径。并确定了玉米粮堆多孔介质的主要参数,包括孔隙率、当量直径、渗透率、孔隙率、导热系数和比热容等,用于玉米粮堆静态储藏过程的数值模拟研究。(2)利用多场耦合理论方法,进行了玉米粮堆热湿传递过程研究,设计并完成搭建了小型粮堆静态储藏实验平台,分别对实验平台的控制系统进行了均匀性测试,验证了该实验平台的准确性。并开展了玉米粮堆静态储藏的相关模型实验,为构建粮堆热湿耦合数学模型提供数据支撑。(3)基于多孔介质传热理论与局部热平衡原理,根据质量守恒、能量守恒、动量守恒定律以及水分守恒方程,考虑了粮储藏过程中的呼吸作用,构建了玉米粮堆静态储藏过程中的热湿耦合数学模型。并利用构建的模型模拟了玉米粮堆实验仓热湿传递的变化过程。数值模拟结果与实验仓的实测数据在温湿度分布上具有一致性。(4)根据构建的热湿传递数学模型,开展了平房仓中玉米粮堆静态储藏过程的数值模拟。以当地日平均温湿度变化作为模拟的边界条件,得到粮堆内部热湿耦合规律,并利用实测数据验证了数值模拟的准确性。对比数值模拟与实测结果表明:在静态储藏过程中靠近仓壁处粮堆随外界环境变化较大,粮堆内部温度变化幅度缓慢。粮堆温度表现出随季节变化趋势,夏季期间仓壁附近温度上升迅速,高温气流向仓中心流动,会使粮面附近处水分上升,导致粮食霉变;冬季期间外界温度下降,仓壁附近会形成高温聚集区域,导致粮堆发生结露。