發(fā)布時間：2017-08-11 06:03

  本文關(guān)鍵詞：冷風(fēng)擋簾對日光溫室環(huán)境因子的影響及其優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：地處寒冷干旱地區(qū)的日光溫室在自然通風(fēng)時,靠近通風(fēng)口處的作物會出現(xiàn)明顯的長勢衰退甚至死亡的現(xiàn)象,為阻擋自然通風(fēng)時寒冷氣流對作物的傷害,實際生產(chǎn)中會在通風(fēng)口附近設(shè)置冷風(fēng)擋簾結(jié)構(gòu),且不同的擋簾結(jié)構(gòu)參數(shù)對日光溫室室內(nèi)氣溫及流場分布的影響不同。本文通過試驗測試探究了在不同天氣條件下,具有擋簾結(jié)構(gòu)的試驗溫室和普通日光溫室內(nèi)氣溫的分布規(guī)律,并利用數(shù)值模擬方法對比研究了典型天氣條件下,試驗溫室與對照溫室內(nèi)部氣溫及流場速度的差異。將近地表氣溫低于20℃的區(qū)域的面積大小作為評價指標(biāo),在數(shù)值模型內(nèi)不斷改變擋簾結(jié)構(gòu)參數(shù)(迎風(fēng)長度、傾斜角度),得到對應(yīng)不同的進(jìn)口風(fēng)速邊界條件,評價指標(biāo)隨結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的規(guī)律；利用非線性曲線擬合,得到擋簾結(jié)構(gòu)參數(shù)對評價指標(biāo)值的綜合影響,確定擋簾結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。測試對象為具有擋簾結(jié)構(gòu)的試驗溫室和不具有擋簾結(jié)構(gòu)的普通對照溫室。在兩溫室南北方向的中間截面上布置11個空氣溫度測點(T1-T11);東、西山墻內(nèi)表面各布置1個熱通量測點(Hl-H2)；在土壤表層沿跨度方向布置3個土壤溫度測點(TS1-TS3),通風(fēng)口處布置1個空氣溫度測點(TF)和1個風(fēng)速測點(F1)。室外微氣候由JLC-QTJ田間小氣候氣象監(jiān)測站實時監(jiān)測并記錄采集數(shù)據(jù)�；谟嬎懔黧w力學(xué)(CFD)方法,建立兩溫室的數(shù)值模擬模型。利用前處理軟件Gambit建立兩溫室自然通風(fēng)時的三維結(jié)構(gòu)模型。模擬研究的計算域為日光溫室整個內(nèi)部空間。采用穩(wěn)態(tài)模型、k-ε標(biāo)準(zhǔn)湍流模型求解室內(nèi)空氣流動；采用DO輻射模型實現(xiàn)太陽輻射對室內(nèi)溫度場的影響；由浮力驅(qū)動的自然對流采用Boussinesq模型,操作條件考慮重力作用；選取各測點在2015年1月21日13：00時的數(shù)據(jù)作為模型邊界條件,經(jīng)迭代后得到該時刻室內(nèi)氣溫分布規(guī)律。結(jié)果表明：試驗溫室在主要耕作范圍內(nèi)的近地表氣溫均高于對照溫室,溫差最大值為4.2℃,最小值為1℃。氣流在試驗溫室內(nèi)部形成順時針環(huán)流；而在對照溫室形成逆時針環(huán)流。當(dāng)通風(fēng)口底端豎直高度為0.25m、寬0.3m時,擋簾結(jié)構(gòu)的最優(yōu)參數(shù)為迎風(fēng)長度0.84m,傾斜角度76。,此時不同進(jìn)口風(fēng)速能滿足大部分耕作區(qū)域地表溫度高于20℃的生產(chǎn)要求。
【關(guān)鍵詞】：冷風(fēng)擋簾 日光溫室 CFD模型 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S625
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 1 引言10-19
• 1.1 CFD技術(shù)在溫室園藝研究中的應(yīng)用10
• 1.2 選題背景及意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 存在的問題16
• 1.5 課題研究內(nèi)容及方案16-18
• 1.5.1 主要研究內(nèi)容16-17
• 1.5.2 研究方案17-18
• 1.6 小結(jié)18-19
• 2 試驗測試19-24
• 2.1 試驗溫室及氣象條件19
• 2.2 試驗方案19-23
• 2.2.1 環(huán)境因子測點布置19-20
• 2.2.2 測試儀器20-22
• 2.2.3 其他試驗設(shè)備22-23
• 2.3 小結(jié)23-24
• 3 測試數(shù)據(jù)處理24-34
• 3.1 兩日光溫室內(nèi)不同跨度處的氣溫分布24-27
• 3.2 兩日光溫室內(nèi)不同高度上的氣溫分布27-31
• 3.3 試驗溫室內(nèi)空氣溫度的擬合分析31-32
• 3.4 小結(jié)32-34
• 4 CFD模擬研究34-46
• 4.1 計算流體力學(xué)基本原理34
• 4.2 日光溫室物理模型34-36
• 4.3 數(shù)值模型參數(shù)設(shè)置36-38
• 4.3.1 基本解算器及流場模型36
• 4.3.2 材料熱學(xué)性能參數(shù)36
• 4.3.3 邊界條件的設(shè)置36-38
• 4.4 模擬結(jié)果與模型驗證38-44
• 4.4.1 室內(nèi)溫度模擬值與實測值t檢驗38-39
• 4.4.2 試驗及對照溫室室內(nèi)溫度分布39-42
• 4.4.3 試驗及對照溫室流場速度分布42-43
• 4.4.4 試驗及對照溫室內(nèi)作物冠層處氣溫分布43-44
• 4.5 小結(jié)44-46
• 5 冷風(fēng)擋簾結(jié)構(gòu)優(yōu)化46-50
• 5.1 冷風(fēng)擋簾迎風(fēng)長度對近地表氣溫的影響46
• 5.2 冷風(fēng)擋簾傾斜角度對近地表氣溫的影響46-48
• 5.3 迎風(fēng)長度和傾斜角度的綜合影響48
• 5.4 優(yōu)化方案及方案驗證48-49
• 5.5 小結(jié)49-50
• 6 結(jié)論與展望50-52
• 6.1 結(jié)論50
• 6.2 展望50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 作者簡介57

【相似文獻(xiàn)】

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2 記者　馬順龍;武威大力發(fā)展日光溫室[N];甘肅日報;2006年

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6 記者　馬順龍;武威大力發(fā)展日光溫室[N];甘肅日報;2007年

7 本報記者　馬順龍;武威市日光溫室產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁[N];甘肅日報;2007年

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：654495