Рис. 48. Явление самосортирования зерна при заполнении (а) и опорожнении (б) силоса и устройства для устранения самосортирования; в – качающийся рассеиватель зерна; г – вращающийся конус с желобом; д – днище силоса с несколькими выпускными отверстиями и сборной воронкой; е – труба с отверстиями

Скважистость может быть рассчитана по одной из формул:

где W – общий объем зерновой массы; V – объем зерна с примесями; t – плотность зерновой массы.

Скважистость зависит от насыпной плотности зерна – массы единицы объема, заполненного зерном. Насыпная плотность, или объемная масса зерна, всегда ниже относительной плотности отдельных составляющих зерновую массу. Скважистость зерновой массы изменяется в зависимости от формы и выполненности зерна, состояния его поверхности, количества и состава примесей, а также от влажности. Наиболее высокая скважистость у насыпи семян подсолнечника – 60–80 %, зерна овса – 50–70 %, риса и гречихи – 50–65 %. Зерно пшеницы, ржи, проса и гороха укладывается более плотно, у этих культур скважистость составляет 35–45 %.

Воздух межзерновых пространств крайне необходим для сохранения жизнеспособности зерна. По воздушным каналам, образующимся за счет скважистости, в зерновой массе происходит перемещение воздуха и влаги, находящейся в газообразном состоянии. За счет скважистости через зерновую массу с большей или меньшей интенсивностью можно пропускать подогретый или охлажденный воздух, а с целью уничтожения вредителей хлебных запасов проводить фумигацию. Такой технологический прием, как активное вентилирование зерна и семян широко применяется в системе элеваторно-складского хозяйства России.

Длительное хранение зерна, с большой высотой насыпи, увеличивает плотность его укладки, снижает скважистость и ухудшает в зерновой массе газообмен, что создает условия для снижения семенами всхожести и может привести к развитию процессов самосогревания.

Наряду с положительным значением скважистость имеет и негативное значение. Наличие в скважинах воздуха обуславливает низкую теплопроводность зерновой массы и слабый отток тепла, образующегося в процессе самосогревания. Скважины в зерновой массе создают великолепные условия для обитания вредителей хлебных запасов, защищают их от перепадов температур и переохлаждения в зимний период хранения зерна.

Свойство зерновой массы передавать тепло называется ее теплопроводностью.

Теплопроводность зерновой массы невысокая, т. к. ее компоненты (зерно и воздух) – плохие проводники тепла. Теплопроводящую способность характеризует коэффициент теплопроводности, показывающий, какое количество теплоты передается в единицу времени через единицу поверхности при изменении температуры на один градус на единицу длины материала:

где – коэффициент теплопроводности, Вт/(м К); Q – количество передаваемой теплоты, кДж; F – площадь поверхности, м^>2; t – время, с; t – разность температур, К; l – линейный размер, м.

Зерно плохо проводит тепло, коэффициент его теплопроводности колеблется в пределах от 0,12 до 0,3 Вт/(м · К), в то время, как, например, коэффициент теплопроводимости меди 300–390 Вт/(м · К). Межзерновые пространства зерновой массы на 30–70 % заполнены плохо проводящим тепло воздухом, имеющим, по сравнению с зерном меньшую, примерно в 8 раз теплопроводность. Поэтому теплопроводность у зерновой массы низкая – 0,08-0,15 Вт/(м К). В практике хранения зерна плохая теплопроводность зерновой массы и семян позволяет длительное время сохранять их в охлажденном состоянии, а холод – дешевый и незаменимый консервант любой сельскохозяйственной продукции.