基于CFD光热流场耦合分析的光伏温室研究与设计

发布时间：2017-12-25 06:01

  本文关键词：基于CFD光热流场耦合分析的光伏温室研究与设计　出处：《浙江工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： Venlo型温室 光伏温室 计算流体力学(CFD) 数值分析 光伏板排布设计

【摘要】：温室内部流场情况极为复杂,受到众多环境因素的影响,传统的工程实验方法很难全面准确地把握温室内的环境因子。得益于计算机硬件技术日新月异的发展,计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的仿真计算速率和计算量得到了大幅度的提高,这也使得利用CFD技术求解如温室等复杂空间的流体特性成为可能。近年来,对于温室的CFD研究日趋成熟,已经延伸到温室领域的各个角落。本文以Venlo式光伏温室和带有作物的普通玻璃温室为研究对象,采用CFD技术对其内部的温度场、空气流场以及太阳辐射分布进行了仿真模拟和分析讨论。通过查阅文献资料和公式理论计算,对CFD模型的计算域进行了选择,进而对该模型进行了适当的网格划分,并为仿真选择了合适的基本控制方程形式、湍流模型、辐射模型以及作物多孔介质模型等。为验证CFD模型,分别对光伏温室和种有黄瓜作物的普通玻璃温室进行了数据测定试验。通过试验采集所得不同位置的气象数据为CFD模型中各边界的初始条件设置提供了数据支持。进而通过FLUENT软件进行了CFD模型的仿真模拟。将所得到的仿真计算值与试验测量值进行了对比,从而验证了所建立CFD温室模型的有效性,并通过网格独立性实验排除了干扰因素的影响。在此基础上,对试验玻璃温室进行了光伏面板排布的模拟设计。通过对比不同排列方案时的温室内部温度场、太阳辐射场以及不同光伏组件布局方案的发电功率,得到了最优化的玻璃温室屋顶光伏面板排布方式,为今后的实际工程设计提供了理论依据。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S625;TM615

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本文编号：1331612