粮食自然储藏过程中,由于外界环境与粮堆内部粮食颗粒呼吸作用的共同影响,会导致粮堆局部区域温度和水分升高而发生霉变,造成粮食品质下降,危害安全储粮,故在自然储藏过程中粮堆内的温度和水分是需要关注的两个参数。同时为保证安全储粮,就仓机械通风是降低粮堆内部温度和水分的主要技术手段。本文通过数值模拟与实验相结合的方法,以房式仓稻谷粮堆作为研究对象,重点研究局地气候条件下房式仓仓储稻谷(粮堆)在自然储藏和机械通风过程中热湿迁移过程,探究在吸湿与解吸湿和呼吸作用等多场耦合作用下的粮堆内部温度和水分变化规律,为预防房式仓粮堆内局部霉变和机械通风提供理论依据。本课题首先运用宏观体积法与局部热平衡原理,从生物性多孔介质自然对流传热传质的角度,研究分析自然储藏过程中粮堆内部流场、温度场、水分场的耦合作用机理,同时分析机械通风过程中粮堆内部温度和水分变化情况,建立了仓储粮堆内部空气流动及热湿耦合传递的数学模型,并且开展了1m3的小尺度实验仓的储粮实验研究,对比分析了数值模拟和实测结果,验证了数学模型的合理性。然后以选取的两个不同地区房式仓中储藏的稻谷为研究对象,开展了数值模拟和实测研究。数值模拟中以局地逐日仓外大气温湿度和太阳辐射的平均值作为边界条件,选取实仓粮情系统测试温度和水分作为初始条件,对其自然储藏和机械通风过程中温度和水分的变化规律进行数值模拟。同时,利用粮仓中的温度传感器,测定稻谷自然储藏及机械通风过程中粮堆的温度,并深入分析了稻谷自然储藏及机械通风过程中粮堆内部热湿传递规律及温度和水分的变化规律,分析比较了数值模拟与实测结果。研究发现:在自然储藏过程中,外界环境主要影响房式仓粮堆靠近墙壁以及粮面附近一定区域处的温度,其影响是缓慢而长期的过程,进而导致粮堆内温度随着外界环境气温波动和因透过粮仓围护结构传递热量而产生温度迟滞;粮食的呼吸作用会导致粮堆内部温度缓慢上升;在夏季时,粮面处温度水分较高,极易产生霉变,在冬季时,南墙侧粮面附近会产生温度奇点,进而危害储粮安全;就仓机械通风能有效降低粮堆温度,降低粮堆内部温度梯度,进而降低粮堆内部水分的迁移速率,同时在机械通风过程中,粮堆内部存在剧烈的热湿耦合作用,粮堆内部会产生温度和水分前沿。故对房式仓一个储粮周期的数值模拟研究能有效预测自然储藏过程中粮堆内温度和水分的变化进而预防霉变的产生和对机械通风进行指导,保证安全储粮。