日光溫室不同外保溫覆蓋材料特性分析及CFD模型建立
發(fā)布時間:2023-02-22 18:15
在冬季日光溫室作物栽培中,室內溫度明顯影響著作物的生長發(fā)育,有研究表明溫室熱量總損失的70%以上是通過前屋面散失的,因此對于前屋面保溫覆蓋材料保溫節(jié)能的研究尤為重要。本研究以沈陽地區(qū)為例,選擇3種均質保溫覆蓋材料,7種復合保溫覆蓋材料為研究對象;诙热諗(shù)法對日光溫室采暖能耗進行計算,結合生命成本分析建立了保溫覆蓋材料經濟厚度的計算模型。通過計算保溫覆蓋材料年平均總投資費用確定了最佳的保溫覆蓋材料芯材的經濟厚度,并分析了不同溫差(地區(qū))對其結果的影響。通過將實測數(shù)值作為邊界條件,建立了保溫覆蓋材料的CFD傳熱模型,用熱箱法對該模型進行驗證。并基于此模型對采用經濟厚度的10種保溫覆蓋材料進行模擬,分析其在不加溫情況下的保溫效果,結論如下:在加溫情況下,均質材料中草苫最為經濟,其經濟厚度為91.12mm,單位面積每年最低總投資費用為7.28元/m2,復合材料中PE編織布+珍珠棉+噴膠棉+PE編織布最為經濟,其經濟厚度為76.83mm,單位面積每年最低總投資費用為5.51元/m2。越寒冷的地區(qū),保溫覆蓋材料經濟厚度越大、總投資費用以及平均年總費用越...
【文章頁數(shù)】:39 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究背景
1.2 保溫覆蓋材料的研究進展
1.3 保溫材料經濟厚度的研究進展
1.4 保溫材料傳熱模型的研究進展
1.5 研究目的與意義
1.6 研究內容
2 材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗方法
2.2.1 密度的測定
2.2.2 導熱系數(shù)的測定
2.2.3 試驗材料計算參數(shù)
2.2.4 熱箱法
2.3 試驗儀器
3 保溫覆蓋材料經濟厚度計算模型的建立與結果分析
3.1 保溫覆蓋材料經濟厚度計算模型的建立
3.1.1 采暖度日數(shù)的計算
3.1.2 前屋面熱損失的計算
3.1.3 最佳保溫覆蓋材料經濟厚度的計算
3.2 最佳保溫覆蓋材料經濟厚度的確定及經濟性分析
3.2.1 不同均質保溫覆蓋材料最佳厚度的確定
3.2.2 不同復合保溫覆蓋材料最佳厚度的確定
3.2.3 最經濟保溫覆蓋材料的選擇
3.2.4 不同地區(qū)的保溫覆蓋材料經濟分析
4 保溫覆蓋材料CFD模型的建立與結果分析
4.1 COMSOL Multiphysics軟件簡介
4.2 CFD模型的建立
4.2.1 幾何模型及網格劃分
4.2.2 物理模型及簡化
4.2.3 數(shù)學模型
4.2.4 邊界條件及計算參數(shù)
4.3 模型驗證
4.4 不同保溫覆蓋材料的建模分析
4.4.1 不同保溫覆蓋材料CFD模型的建立
4.4.2 不同保溫覆蓋材料CFD模擬結果分析
5 結論與討論
5.1 討論
5.2 結論
5.3 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3748051
【文章頁數(shù)】:39 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究背景
1.2 保溫覆蓋材料的研究進展
1.3 保溫材料經濟厚度的研究進展
1.4 保溫材料傳熱模型的研究進展
1.5 研究目的與意義
1.6 研究內容
2 材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗方法
2.2.1 密度的測定
2.2.2 導熱系數(shù)的測定
2.2.3 試驗材料計算參數(shù)
2.2.4 熱箱法
2.3 試驗儀器
3 保溫覆蓋材料經濟厚度計算模型的建立與結果分析
3.1 保溫覆蓋材料經濟厚度計算模型的建立
3.1.1 采暖度日數(shù)的計算
3.1.2 前屋面熱損失的計算
3.1.3 最佳保溫覆蓋材料經濟厚度的計算
3.2 最佳保溫覆蓋材料經濟厚度的確定及經濟性分析
3.2.1 不同均質保溫覆蓋材料最佳厚度的確定
3.2.2 不同復合保溫覆蓋材料最佳厚度的確定
3.2.3 最經濟保溫覆蓋材料的選擇
3.2.4 不同地區(qū)的保溫覆蓋材料經濟分析
4 保溫覆蓋材料CFD模型的建立與結果分析
4.1 COMSOL Multiphysics軟件簡介
4.2 CFD模型的建立
4.2.1 幾何模型及網格劃分
4.2.2 物理模型及簡化
4.2.3 數(shù)學模型
4.2.4 邊界條件及計算參數(shù)
4.3 模型驗證
4.4 不同保溫覆蓋材料的建模分析
4.4.1 不同保溫覆蓋材料CFD模型的建立
4.4.2 不同保溫覆蓋材料CFD模擬結果分析
5 結論與討論
5.1 討論
5.2 結論
5.3 展望
參考文獻
致謝
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