大米和大豆CAE方程及平衡绝对曲线图研究

在RH 11%～96%和不同温度(10、20、25、30和35℃)下采用静态称重法测定了11个大米品种和10个大豆品种的水分吸着等温线,并采用CAE方程进行拟合。对大米样品,决定系数(R2)>0.991 1,平均相对百分率误差(MRE)<5.048%;对大豆样品R2>0.977 7,MRE<10.778%。CAE方程参数在大米品种之间或大豆品种之间差异不明显。吸附方程参数与解吸方程参数之间差异大,表明存在吸着滞后现象。推导的大米和大豆CAE解吸、吸附方程用于绘制平衡绝对湿度曲线图。应根据不同粮食种类,通风操作中使用不同CAE方程,但不必考虑同一种类粮食的不同品种的影响;根据不同通风目的分开使用解吸CAE方程和吸附CAE方程。通过曲线图或软件查阅粮堆和大气的平衡绝对湿度值和露点温度,可以快速确定储粮是否应该进行通风操作。     

基于温湿度场云图的稻谷粮堆状态和结露风险分析

以稻谷为研究对象,利用温湿度一体传感器,模拟实际粮仓中容易发生结露区域以开展不同位点的监测,测得从冬季到夏季粮堆不同位点的温度和相对湿度;运用矩阵实验模拟软件（MATLAB）绘制粮堆温度场、湿度场云图,追溯分析了稻谷温湿度场分布及时空变化;基于粮食平衡绝对湿度与露点温度等模型（CAE模型）推算了稻谷粮堆危险点所处的不同状态（平衡态、饱和态、吸附态或解吸态）和探究其变化规律,为减小储粮损耗和实现储粮安全提供理论依据。     

粮堆平衡绝对湿度和露点温度的查定方法

采用我国储粮通风方程CAE拟合测定的小麦、稻谷及玉米平衡水分数据,并绘制这些粮食种类平衡绝对湿度曲线图和平衡相对湿度曲线图,阐明采用平衡绝对湿度图进行通风条件判断较为直观、准确。将参数已知的小麦、稻谷及玉米CAE方程编写成为软件,输入粮食含水率和温度,则可以快速查定粮堆的平衡绝对湿度和露点温度,用作机械通风条件判断。     

温湿度对稻谷粮堆结露的影响及实仓结露预警

粮食安全是国家自立、经济发展和社会稳定的重要保障。粮食在储藏过程中由于粮堆结露使得粮堆局部水分含量升高,易引起粮食呼吸旺盛,微生物活动加剧,甚至引起粮堆发热、霉变,严重危害粮食安全。本研究通过分析空气中饱和水汽量与温湿度的关系曲线,获得露点温度与空气温度、湿度的数学模型t_2=t_1+lg(RH_1)/lg1. 063,并绘制露点温度预测图。通过实验室模拟结露绘制稻谷表层结露曲线,拟定义了稻谷表层结露的前期、中期与末期。此外分析季节交替对粮堆各区域的温度变化的影响,进行结露预警。为完善我国的粮情监测系统,指导储粮实践,保障粮食安全提供借鉴。     

春季稻谷粮堆结露预警及处置

我国每年粮食产后在储藏过程中因发生结露而造成粮食损失的数量巨大,季节交替是引起粮堆结露的重要因素。通过对实仓的温湿度数据进行采集,绘制图表,并结合露点与温湿度之间的规律,分析冬春季节交替稻谷粮堆较易发生结露的区域,并进行结露预警。为完善我国的粮情监测系统,指导储粮实践,保障粮食安全提供理论依据。     

通风储粮中粮堆结露可能性的判断及预防

通风储粮是目前粮食储备工作中经常采用的技术措施，但结露会增加储粮水分而降低通风安全储粮的效果。结露的根本原因是温差过大。根据不同季节粮堆与大气的温度变化规律，通过在气温上升季节和气温下降季节气温、粮温与露点的比较，判断粮堆结露的可能性与结露的类型，做好通风储粮中的预防结露工作，以确保通风储粮的效果。     

自然冷源蓄冷低温热管储粮中防止结露的方法研究

为了解决自然冷源蓄冷热管储粮中管壁周围粮层结露的问题,研究提出了在热管组结构中添加电磁阀,通过热管周围粮堆孔隙空气的露点温差来控制电磁阀的开启,进而控制热管中制冷剂的运行,避免结露;设计制作了微型粮仓温湿度测定装置,研究了粮堆孔隙空气相对湿度和露点温差随温度的变化,揭示了电磁阀温控与结露的关系。结果表明:在5~20℃储粮温度范围内,粮食籽粒含水量越高,粮堆孔隙空气的露点温度越高,露点温差越小;自然冷源低温热管储粮仓(小麦仓)热管组结构中电磁阀温控设定计算公式为:y=-0.214 9x3+7.439 x2-86.384 x+343.43(其中y为电磁阀温控设定值;x为小麦籽粒含水率)。为热管技术在粮库中的应用提供依据和技术支持。     

玉米储藏过程中结露的临界点

为预防实际实仓储藏时因季节交替引起粮堆结露而造成储粮损失。试验通过模拟仓内对偏高水分玉米(14.8%±0.5%)在温差40℃(冷热源为0℃, 40℃)和高水分玉米(15.5%±0.5%)在温差25℃(冷热源为5℃, 30℃)两种方式下进行密闭储藏,实时监测粮堆水分迁移情况及温度变化规律,确定玉米结露时的时间和位置。结果表明:偏高水分玉米在40℃温差下在48 h内冷壁面附近粮食的上层发生结露,露点温度为6.3℃;高水分玉米在25℃温差下在第5天冷壁面附近粮食的上层发生结露,露点温度为4.6℃。     

大豆结露过程中湿热传递规律研究

为研究粮堆结露过程中水分迁移特点及温湿度场变化规律,将含水量12%的东北大豆放入温差15℃(冷热源分别为15、30 ℃)的模拟仓中储藏24d,分析大豆粮堆不同部位水分变化、粮堆温湿度场分布及结露部位温湿度变化,揭示了大豆粮堆结露过程中温湿度变化规律、水分迁移特点。结果表明,大豆粮堆在模拟仓冷热壁温度作用下产生了温差,由此形成的微气流带动水分子迁移,聚集于低温部位,致使大豆在近冷壁面上层结露;结露部位的粮食温度下降,最后趋于稳定,平衡温度在20.6℃左右,相对湿度先降低后升高,存在一个相对湿度最小值点;储藏过程中近热壁面大豆粮食水分下降,近冷壁面上层粮食水分升高,高湿区域不断扩大,粮堆由结露逐步发展为发霉。     

低温储藏大米结露的原因及预防

分析大米在低温储藏环境下的结露原因与预防,对安全储粮有着积极的意义。低温环境下大米预防结露的要点是:使大米的粮温高于当时的露点温度。     

多功能储粮安全现场快速检测分析仪的研究（网络首发、推荐阅读）

粮食在仓储过程中会受到生物场和非生物场等诸多方面影响,从而导致易出现发热、霉变、结露以及虫害等现象,迫切需要研发便捷、快速、多功能和高精度的现场检测工具。多功能储粮安全现场快速检测分析仪针对实际储粮管理的需求,在多点高精度检测温度、湿度和CO2浓度的基础上,以模型和算法推算储粮水分、水分活度、绝对湿度、积温、积湿、J/Q值和绝对水势,对推算结果进行图形化表达,辅助判定安全、结露、发热、霉变等储粮状态、选择机械通风作业参数,并进行智能控制。初步应用结果表明,该仪器对粮仓管理能够提供有效技术支撑,具有良好的应用前景。     

通风过程中进风相对湿度对仓储粮堆温度和水分的影响研究

温度和水分含量是两个重要的物理变量,在研究谷物储存时品质变化起到很大作用。通风用于冷却粮堆并保持温度恒定,以防止水分迁移。良好的通风条件对粮仓内存储安全有显著影响。目前,通风空气相对湿度对粮堆水分影响的研究相对较少。采用数值模拟和实验研究相结合的方式,探索和比较因不同进风相对湿度而引起的通风过程中仓储的小麦温度和水分变化规律。结果表明:进风相对湿度较低时冷却干燥效率更高,小麦粮堆降温更快速,并将昆虫和霉菌的活动保持在较低水平。     

储粮横向通风多尺度热湿耦合传递研究

温湿度是影响粮食安全储存的重要因素,为保证储粮安全,采用机械通风,使粮堆和粮粒的温度和水分含量可以得到有效控制。该文基于多孔介质的传热传质理论,建立了仓储稻谷通风过程中粮堆内部流动和热湿耦合传递的数学模型以及粮粒的热量传递和水分输运模型。采用计算流体力学的方法,从粮堆尺度和粮粒尺度,分析了机械通风过程中仓储粮堆和粮粒内部的温度、水分分布规律。研究发现,通风过程阶段,粮堆内部温度降温显著,粮堆整体平均水分呈降低趋势,且粮堆内部温湿度受外界环境温湿度的影响很大;研究还发现粮粒水分扩散速度远小于温度扩散速度。研究结果可以为储粮横向通风保水降温的工作以及粮堆局部霉变、发热和害虫的发育的预防提供参考。     

粳稻谷低温仓储期间粮堆特性及加工品质的变化

分析了高大平房仓中含水率14%的粳稻谷在空调控粮面准低温的储藏技术下，粮堆温度、相对湿度（RH）、含湿量、湿球和露点温度变化与加工品质的关系。结果显示，在3月25日~9月30日期间，在6月21日和9月2日粮堆一层均温增加有两个峰值，分别是22和25.9 ℃，一层含湿量两个峰值分别是0.0117和0.0147 kg/kg，一层湿球温度两个峰值分别是18.3和21.8 ℃，一层露点温度两个峰值分别是16.5和19.6 ℃，二层、三层及四层的均温、含湿量、湿球和露点温度均近似线性增加。粮堆一、二、三、四层的平均RH分别是69.9%、71.1%、68.9%、70.0%。四次扦样测定的稻谷含水率呈现减少趋势，出米率和加工的大米外观品质没有明显变化，米饭品尝得分在89分以上。5月20日~9月13日117 d中，空调开启了74 d，粮面均温21.5 ℃，5月17日~9月12日期间粮堆一层、二层、三层、四层的平均湿球温度分别是17.7、10.7、7.2、10.5 ℃。粮面的谷蠹和米象卵完成了生活史，导致7月2～7日、8月6～16日两次局部熏蒸作业，9月23日～10月9日整仓熏蒸。     

储藏条件下糙米水分扩散规律研究

为探讨储藏条件下糙米籽粒的水分扩散规律,以环境温度和相对湿度为影响因素,采用全因素组合试验方法设计试验,应用静态称重法对糙米籽粒进行了不同温度和相对湿度条件下的吸附与解吸试验,推导出储藏条件下糙米籽粒的水分扩散系数求解方程,求出不同储藏温湿度以及不同原始含水率条件下糙米籽粒的水分扩散系数,应用SAS软件拟合出关于储藏条件下糙米水分扩散系数的二次回归方程。结果表明:储藏环境温湿度及含水率显著地影响糙米水分扩散规律,研究结果可以为探讨糙米水分分布及传递机理提供理论参考。     

基于多尺度的稻谷干燥热湿耦合传递的数值研究

为保证稻谷在储藏时的品质,收获后的稻谷通常需要干燥到一定水分后储藏,研究稻谷干燥过程的热湿传递规律具有重要意义。目前稻谷干燥过程中热湿传递的分析大多基于连续介质假说和局部热湿平衡原理而进行的,这种方法的局限性在于很难获得粮堆干燥过程中粮粒内部的热湿迁移规律。本文基于稻谷粮堆孔隙尺度和粮粒尺度,采用局部非平衡热湿传递模型,模拟分析了在对流干燥条件下稻谷单颗粒以及颗粒群的热湿传递规律。研究结果表明,本研究模拟值与文献中干燥实验数据相对误差(RE)小于6.50 %,平均相对偏差(MRD)小于4.00 %,得出该模型具有一定的准确性;与基于局部热湿平衡多孔介质热湿耦合研究方法所得的稻谷颗粒群温度和水分传递结果进行对比,本研究所建立的模型更能准确体现出谷物颗粒在通风干燥时内部的热湿迁移规律。本研究所开发的模型能预测不同尺度下稻谷颗粒的温度和水分分布。     

辽宁地区稻谷粮堆真菌分布及演替规律的研究

以东北地区辽宁省抚顺直属库高大平房仓储藏一年的稻谷为实验材料,研究平房仓内稻谷粮堆不同位置的温度、含水量变化对真菌种类分布及演替规律的影响。研究结果表明,稻谷低温条件储藏一年后,粮堆中各位点真菌数量均在10~3 CFU/g数量级以内,整仓稻谷储存安全。但由于稻谷粮堆不同深度温度和含水量的变化,稻谷真菌种类及数量会发生变化。稻谷在储藏期间,粮堆中层和下层平均温度低于10℃,优势菌为稻谷收获期间携带的田间真菌,低温有利于田间真菌孢子活性的保持;粮堆上层夏季平均温度达到20℃左右,含水量为14.5%左右,储藏真菌逐渐替代了稻谷收获时携带的田间真菌成为优势菌,高温是储藏真菌孢子萌发生长的主要原因。稻谷粮堆不同位置温度和含水量的变化,对稻谷真菌种类及生长有重要的影响,优势菌的演替可以用来表征粮堆局部微环境的变化。