为保障储粮安全,解决储粮生态系统问题,减少粮食后期加工成本,本文基于红外辐射和均匀落料的储粮安全调控技术进行相关研究:一是在入仓前使用红外辐射技术进行杀虫灭霉,从根源上减少粮食在储藏过程中虫霉发生的可能;二是对无动力伞形压力门式布粮器结构优化,在浅圆仓中提高布粮均匀性,降低自动分级产生的杂质聚集,减少粮食储藏安全隐患。主要研究成果如下:(1)利用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱技术分析玉米象、赤拟谷盗成虫和干基水分含量21.1%的稻谷的红外吸收特性,确定得出最佳波长范围,研究在不同的红外强度、稻谷加热温度和缓苏处理下对玉米象和赤拟谷盗不同虫态的致死效果和稻谷品质的影响。结果表明:稻谷最佳红外辐射温度为300 °C,红外辐射结合缓苏处理可有效杀灭储粮害虫。对含玉米象的稻谷红外辐射升温到55 °C后缓苏处理,对含赤拟谷盗的稻谷红外辐射升温到60 °C后缓苏处理,均可达到100%的杀虫效果。(2)缓苏处理可有效的减少红外处理稻谷颗粒内部的水分梯度,有效保持稻谷的加工品质,同时稻谷在自然冷却过程降水幅度可提升0.6至2.1个百分点。因此,当红外辐射强度为2780W/m2,稻谷经红外加热110s升温至60.2°±0.5℃,结合缓苏处理,玉米象、赤拟谷盗的致死率为100%,稻谷水分(干基)下降3.97个百分点,稻谷整精米率和出糙率无显著性变化(p<0.05),说明红外加热可在保证稻谷加工品质良好的前提下实现高效杀虫。(3)红外辐射结合缓苏处理可有效杀死稻谷表面的霉菌。在单独红外辐射处理下,稻谷表面霉菌的致死率在65%左右,单红外辐射难以完全杀灭稻谷霉菌。在红外辐射强度为2125 W/1m2下,稻谷表面霉菌致死率较高,当稻谷加热至65 C时,稻谷霉菌致死率最高,为88.2±1.3%。在红外辐射结合缓苏处理杀菌阶段,当稻谷温度升至55 ℃以上时,稻谷霉菌的致死率大于98%,且缓苏冷却后的稻谷水分较低,降低了霉菌复发滋生的隐患。(4)目前浅圆仓中使用的无动力伞形压力门式布粮器,在实际应用中因环宽过小发生堵塞或环宽过大导致偏流。为解决上述问题,本文利用离散元方法模拟溢料筒不同环宽下颗粒入料过程。通过全局变量设置,颗粒模型和几何体创建、属性参数添加以及颗粒工厂的定义,模拟仿真颗粒在溢料筒中下落的过程。随机选取单个颗粒,并在此基础上比较不同环宽对应的颗粒最大不堆积流量。根据EDEM 2.2模拟结果进行拟合,得出颗粒在不同环宽下对应的最大不堆积流量拟合方程为y = 452.4x2 + 9755.3x + 0.6,拟合优度R2为0.97。通过试验验证了该模拟结果具有可靠性,可为无动力伞形压力门式布粮器的设计提供理论参考。(5)对无动力伞形压力门式布粮器应用效果分析,研究小麦入仓后杂质分布情况和粮堆通风降温效果,结果表明入仓过程中形成的19个粮堆高度差小,两仓粮堆高度差均在1.6m以内。30号和36号仓各点杂质率均在1.3%以下,超50%的扦样点杂质率在0.5%以下,杂质均布效果显著。粮堆经通风降温处理后,粮温从26 ℃降至15℃,且未发现局部粮食温度过高的现象,验证了该布粮器可有效减少中心区域杂质聚集。根据实验结果可知,该浅圆仓无动力伞形压力门式布粮器结构合理,基本实现浅圆仓入粮过程中整仓布粮均匀,能有效解决浅圆仓入仓过程单点落料自动分级的问题。