粮食安全影响国家经济发展与社会稳定。粮食储藏过程中,粮堆受外界环境变化和粮食自呼吸作用以及微生物等多因素影响,导致粮堆局部温湿度过高,引发粮食发热、霉变和病虫害,致使粮食品质发生劣变。粮堆的温湿度是影响其储藏安全的重要因素,机械通风是控制粮堆温湿度的重要手段。本文通过数值模拟与试验验证的方式,研究了小麦粮堆模型仓机械通风状态下的温湿度分布规律,进而研究了平房仓不同通风工况下粮堆温湿度变化规律,本文的主要研究内容如下:（1）通过粮食切片与图像处理技术研究小麦粮堆在不同竖向压力下的孔隙率,并与孔隙率理论值进行对比验证,建立粮堆压力与孔隙率关系,同时研究了导热系数、比热容和渗透率等粮堆和空气参数,用于散装小麦粮堆机械通风过程的数值模拟研究。（2）基于多场耦合理论,研究了小麦粮堆热湿耦合传递规律,开展了小麦粮堆模型仓机械通风状态下的试验研究,为构建粮堆在通风过程中热湿耦合数学模型提供数据支撑。（3）依据动量、质量以及能量守恒定律,考虑粮堆自呼吸和吸湿与解吸湿作用,构建了粮堆在通风过程中的热湿耦合模型。在此基础上,模拟研究了模型仓机械通风中粮堆温湿度变化,并通过试验验证,结果表明:通风过程中粮堆各测点温湿度试验与模拟值变化趋势基本一致,模拟结果在数值和变化趋势上均能很好地反映试验规律,验证了模拟方法的正确性。（4）根据构建的粮堆通风数学模型,模拟研究了平房仓机械通风中小麦粮堆的热湿传递。得到了不同通风工况下小麦粮堆温湿度变化规律,结果表明:在仓储粮堆通风过程中,相对于粮堆热量传递速度,其相对湿度传递较为缓慢;粮堆温湿度场分布均具有较为明显的分层分布现象。保持其他通风条件不变,随粮堆通风温度增大,其降温速度减缓,降湿速度加快;只改变通风相对湿度时,随通风相对湿度增加,粮堆降温降湿速度均减慢;只考虑通风速度时,随通风速度增大,粮堆降温降湿速度均加快。