水稻是我国的主要粮食作物,其种植范围较广,主要分布于南方和东北地区,每年的总产量近亿吨,并且消耗量也较大。为避免水稻收获后产生发芽、霉变和爆腰等现象,需要及时进行干燥处理,减少损失。目前,在实际生产中常采用正压式高温干燥机进行热风干燥,易造成水稻干燥不均匀,干燥后的品质难以得到保证。而在水稻烘后品质分析过程中,多采用单一方法,品质评价缺乏整体性。针对水稻干燥及烘后品质分析过程中存在的问题,本文对角状管的结构进行优化设计,应用Fluent软件对干燥段内流场进行模拟分析,并以水稻负压干燥工艺为主要研究对象,分析水稻负压干燥特性,优化干燥参数。建立品质评价指标筛选和评价模型,对负压干燥水稻烘后品质进行综合评价,为水稻均匀性干燥及品质评价提供理论依据。主要研究内容如下:(1)在变径角状管的基础上进行结构优化设计,采用有限元分析软件对角状管的结构受力进行分析,求得最佳的开孔率为19.14%。并确定了表现风速取值范围为0.6m/s~0.8m/s,为水稻负压干燥试验中表现风速选取提供了依据。(2)在空载和满载情况下,分别采用变径角状管和变径开孔率角状管时,对干燥段内的流场进行数值模拟。结果表明:采用变径开孔率角状管后,风场不均匀性得到良好改善。并且增强了热风的流动性,实现压力场均匀分布。风场试验研究结果表明:采用变径开孔率角状管后,风速变异系数显著下降,干燥段内的表现风速也明显降低,风场实现了均匀分布。这与模拟结果相符,可为水稻均匀性干燥提供理论依据。(3)通过试验研究了热风温度、表现风速、排粮棍转速、初始含水率等因素对水稻干燥特性的影响情况及规律。同时,通过分析不同试验因素下,水稻的水分比及干燥速率随时间的变化情况,验证了水稻负压干燥特性模型的可靠性。并通过响应面优化分析,得出最佳工作参数组合为:表现风速为0.75m/s,热风温度为45℃,排粮辊转速为3.2r/min,初始含水率为17.90%时,水稻干燥速率预测值为0.0305%/min。验证试验测得干燥速率为0.0309%/min,与预测值相差0.0004%/min,拟合良好,结果表明该模型有效,最佳工艺参数具有实际应用价值。(4)建立水稻品质评价指标筛选和评价模型,水稻品质综合评价结果为:当表现风速为0.75m/s,热风温度为45℃,排粮辊转速为3.2r/min,初始含水率为17.90%时,干燥速率为0.0302%/min,其品质综合评价得分最高,为3.955。与通过响应面分析得到干燥速率预测值相差0.0003%。由此可见,水稻干燥品质综合评价模型能良好结合水稻负压干燥回归模型,反映出水稻干燥品质变化规律。