1. 研究目的与意义
我国是一个农业生产大国同时也是一个人口大国。民以食为天，我国的国计民生与粮食的总量、安全息息相关。第六次人口普查显示全国总人口已超13.7亿；报告指出，到本世纪中叶，人口峰值将达15亿［1］。从1961年到1974年，我国的粮食生产稳定性发生了质的变化，人均粮食产量的平均波幅从18%降到4.7%，此后最高也没超过8%；根据人口预测，到达人口峰值时，我们的粮食产能要比2005年增高19.31%，如果要保障充分的供给则需增高28.3%，如果增高量低于10.33%，则将出现供应危机［2］。
在粮食需求量逐年增加的同时，粮食总量变化却未能尽如人意，其中大部分损失是由储藏环境变化而引起，据调查，在一个储藏周期内，仅因储粮损耗减量就高达 1%-2%，这就意味着在一个周期内每1亿吨的粮食储备，就有100万-200万吨的粮食损失［3］。粮食储藏过程中影响其安全的主要生态变化是粮堆的霉变、发热及虫害，生态变化受到仓内温度和压力的影响［4］，当粮食温度过高时，会促进a周围霉菌生长、加快自身新陈代谢、滋生虫害，导致粮食变质，并使得粮堆水分、温度分布异常。因此储粮生态的变化会导致其他一系列的粮堆生理变化，进而影响整个仓储粮堆的安全和稳定［5，6］。
目前，国内主要通过机械通风实现对粮堆高温、高水分的控制，并预防霉变及虫害。本论文主要以就仓通风为背景，展开一系列通风模拟分析，旨在运用流体力学软件通过有限体积基本原理实现对整仓通风结果验证，并对今后机械通风方案进行优化与指导。2. 研究内容和预期目标
本论文结合多孔介质（仓储粮堆）内部流场研究现状和计算流体力学CFD技术在仓储领域应用情况，同时本文拟以仓储粮堆及其环境气体为研究对象，研究机械通风条件下，仓储粮堆的温度场和压力场分布，应用 CFD 技术模拟温度场和压力场的变化情况，并将模拟结果与实际仓储数据进行对比。
分析拟解决的关键问题具体包括以下三方面：
① CFD分析软件、流体力学原理结合多孔介质传热传质原理在具体粮堆通风过程的实际应用；
3. 国内外研究现状
目前，世界上普遍采用通风技术对粮食进行温度、水分调控，如日本在糙米流通中将稻谷脱壳后不易保存的糙米放在不高于15℃的低温库中保存，减少了虫害和杀虫药剂污染，很好的保证了糙米的食用品质；Deyong L Q W X Y. Ranjbaran M. Hong F. 等利用CFD技术分析并应用到谷物的温度场的研究［7－9］。
杨国峰等［10］利用低温谷物干燥模型分析了空气温湿度对谷物干燥过程的影响；钱永钢[11]利用 CFD 方法建立粮仓架空隔热层内空气的温度场和速度场的数学模拟，用湍流模型模拟架空隔热层与钢板粮仓仓顶之间空气的流动。李琼[12]、张忠杰等[13]利用 Fluent 软件对平房仓的机械通风状态进行了数值模拟，获得了仓储粮堆的温度场分布及其变化规律。
目前，仓储粮堆内部流场的研究尚处于开始阶段，需要完善相对应的仓储粮堆内部流体运动机理的理论知识，更需要对实际仓储试验进行深入的研究。4. 计划与进度安排
2022.11.20-2022.12.15: 熟悉课题研究内容、进行文献检索及文献总结，开始英文资料翻译；
2022.12.15-2022.01.18: 完成开题报告，明确论文题目，对实验方案进行设计；
2022.01.18-2022.03.30: 选择合适粮仓进行机械通风模拟，运用Fluent软件进行仿真实验并分析结果；
5. 参考文献
[1]恩道尔. 粮食危机[M]. 知识产权出版社, 2008.
[2] 国家人口发展战略研究报告[M]. 中国人口出版社, 2007.
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