發(fā)布時(shí)間：2020-09-22 13:50

　　 高溫?zé)岷ψ鳛橐环N農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害,對(duì)園藝草坪的危害很大,夏季長(zhǎng)時(shí)間的高溫脅迫會(huì)使草坪過度失水、代謝失調(diào),從而導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢,葉尖枯黃,甚至萎蔫死亡。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有草坪風(fēng)機(jī)裝備作用方式單一、消耗功率大且送風(fēng)距離有限;傳統(tǒng)的遮蔭、灌溉等措施,不僅降溫效果差,而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此,本研究以開發(fā)一種低功率、遠(yuǎn)距離、降溫效果更好的園藝植物降溫風(fēng)機(jī)裝備為目標(biāo),首先對(duì)園藝植物降溫風(fēng)機(jī)系統(tǒng)總體及關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì);然后通過正交試驗(yàn)和CFD仿真,對(duì)風(fēng)筒結(jié)構(gòu)參數(shù)和降溫效果分別進(jìn)行了優(yōu)化與數(shù)值模擬;最后對(duì)研制的園藝植物降溫風(fēng)機(jī)系統(tǒng),試驗(yàn)研究了噴霧性能及降溫的效果。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:(1)降溫風(fēng)機(jī)系統(tǒng)總體及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)有圓弧板型風(fēng)機(jī)葉片以及夏季高溫環(huán)境下草坪的降溫要求,對(duì)園藝植物降溫風(fēng)機(jī)系統(tǒng)總體及關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì),包括擺頭機(jī)構(gòu)、風(fēng)筒結(jié)構(gòu)、電機(jī)、水泵、噴嘴、霧環(huán)等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與選型。對(duì)整機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總體布置,并進(jìn)行了擺頭機(jī)構(gòu)、風(fēng)筒結(jié)構(gòu)、噴霧系統(tǒng)等設(shè)計(jì),研制出一臺(tái)園藝植物降溫風(fēng)機(jī)樣機(jī)。(2)風(fēng)筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化及降溫效果數(shù)值模擬在建立風(fēng)筒力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,選擇風(fēng)筒出風(fēng)口直徑、進(jìn)風(fēng)段長(zhǎng)度和出風(fēng)段長(zhǎng)度3個(gè)因素,以風(fēng)機(jī)進(jìn)口總壓、出口總壓和出口風(fēng)速為評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。利用CFD仿真分析得出,出風(fēng)口直徑是對(duì)各指標(biāo)影響極為顯著的參數(shù),出風(fēng)段長(zhǎng)度的影響次之,而進(jìn)風(fēng)段長(zhǎng)度的影響較小。如果要增大出口總壓和出口風(fēng)速,可以適當(dāng)減小出風(fēng)口直徑和出風(fēng)段長(zhǎng)度,同時(shí)適當(dāng)增加進(jìn)風(fēng)段長(zhǎng)度。計(jì)算得到風(fēng)筒最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù):風(fēng)筒出風(fēng)口直徑為1070 mm,風(fēng)筒總長(zhǎng)度為840 mm�；趦�(yōu)化的風(fēng)筒結(jié)構(gòu),對(duì)噴霧兩相流場(chǎng)的溫、濕度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了不同噴霧流量對(duì)溫、濕度場(chǎng)的影響。結(jié)果表明:噴霧流量增加,降溫幅度增加,相對(duì)濕度也增加;同時(shí)確定出在霧環(huán)上15個(gè)噴嘴的布置方案。(3)噴霧性能測(cè)試及降溫效果試驗(yàn)對(duì)優(yōu)化后的園藝植物降溫風(fēng)機(jī)進(jìn)行噴嘴流量特性試驗(yàn)、通風(fēng)性能試驗(yàn)和噴霧降溫效果的試驗(yàn)。噴嘴流量特性試驗(yàn)結(jié)果表明:同一型號(hào)的噴嘴,隨著壓力的增大,噴嘴流量也增大,即噴嘴流量與壓力呈正相關(guān);在相同的壓力條件下,隨著孔徑的增大,噴嘴流量也增大,即噴嘴流量與孔徑呈正相關(guān)。風(fēng)機(jī)通風(fēng)性能試驗(yàn)結(jié)果表明:風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的風(fēng)量為701.30 m~3/min,風(fēng)機(jī)出風(fēng)口風(fēng)速最大達(dá)到16.00 m/s,隨著距離的增大風(fēng)速逐漸減小,在50 m處風(fēng)速趨于穩(wěn)定。噴霧降溫預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明:降溫會(huì)在噴霧進(jìn)行一段時(shí)間后達(dá)到平衡,本試驗(yàn)條件下確定的最佳噴霧時(shí)間為300 s。根據(jù)不同的噴嘴組合以及風(fēng)機(jī)作用方式設(shè)置不同的試驗(yàn)處理,并進(jìn)行對(duì)比分析。設(shè)置了4個(gè)試驗(yàn)處理分別為:15個(gè)WJ-7010噴嘴(A1)、15個(gè)WJ-8010噴嘴(A2)、5個(gè)WJ-7010噴嘴+10個(gè)WJ-8010噴嘴(A3)、5個(gè)WJ-7010噴嘴+10個(gè)WJ-8010噴嘴,風(fēng)機(jī)仰角(A4)。每組試驗(yàn)均采用送風(fēng)(T1)、送風(fēng)+噴霧(T2)、再送風(fēng)(T3)三個(gè)階段進(jìn)行。噴霧降溫試驗(yàn)結(jié)果表明:各處理均具有良好的降溫效果,在1.50 m高度處,各處理降溫幅度大小為A1㧐A3㧐A2㧐A4,平均溫度最高可降低1.15°C~10.66°C;在0.75 m高度處,各處理降溫幅度大小為A2㧐A1㧐A3㧐A4,平均溫度最高可降低1.98°C~10.61°C;在草坪表面(近地表),各處理降溫幅度大小為A2㧐A1㧐A3㧐A4,平均溫度最高可降低0.68°C~11.11°C。此外,園藝植物降溫風(fēng)機(jī)還具有通風(fēng)除濕的作用,通風(fēng)時(shí)平均相對(duì)濕度最大可降低14.59%~24.02%。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S22
【部分圖文】：

江 蘇 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)美國(guó)研究者于 20 世紀(jì) 50 年代研發(fā)了濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)。20 世紀(jì) 80 年代初開始引入美國(guó)的濕簾降溫系統(tǒng)并在此基礎(chǔ)上展開研究。歷時(shí)多年，終于研中國(guó)國(guó)情的濕簾-風(fēng)機(jī)裝置，并在畜禽舍得到廣泛運(yùn)用。國(guó)內(nèi)外溫室生產(chǎn)領(lǐng)域通常采用濕簾-風(fēng)機(jī)的復(fù)合降溫措施，其應(yīng)用研究也主溫室。傳統(tǒng)的濕簾-風(fēng)機(jī)是利用水的蒸發(fā)冷卻原理實(shí)現(xiàn)降溫目的，當(dāng)空氣穿質(zhì)時(shí)，濕簾介質(zhì)表面的水氣交換顯熱轉(zhuǎn)化為汽化潛熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的降溫能。一般溫室的北側(cè)固定安裝濕簾，溫室的南側(cè)固定風(fēng)機(jī)。開啟降溫功能將溫室內(nèi)的空氣強(qiáng)制抽出，形成負(fù)壓；室外空氣以一定的速度在負(fù)壓的作簾的縫隙穿過進(jìn)入室內(nèi)，導(dǎo)致水分蒸發(fā)降溫。當(dāng)冷空氣流經(jīng)溫室時(shí)吸收室然后經(jīng)風(fēng)機(jī)排出，從而實(shí)現(xiàn)降溫功能。其降溫原理如圖 1.1 所示[72]。

TurfBreeze牽引式果嶺風(fēng)扇Fig1.2TurfBreezetractiveGreenfan

圖 1.3 Breeze Master 固定式果嶺風(fēng)扇Fig 1.3 Breeze Master fixed Green Fan內(nèi)僅有一家草坪裝備企業(yè)—綠友機(jī)械集團(tuán)股份有限嶺專用降溫風(fēng)機(jī)。該產(chǎn)品有兩種機(jī)型，送風(fēng)距離均

【參考文獻(xiàn)】

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1 何澤能;鐘志華;高陽華;陳志軍;楊雪梅;;噴霧降溫外場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果的初步分析[J];氣象科學(xué);2014年04期

2 黃曉慶;張旭;葉蔚;;組合噴嘴噴霧降溫實(shí)驗(yàn)研究[J];太陽能學(xué)報(bào);2013年08期

3 劉春;吳辰e

本文編號(hào)：2824477