不同自然通风方式对日光温室环境及番茄生长的影响
发布时间：2021-07-11 16:28
日光温室因其良好的保温节能特性广泛应用于我国北方地区蔬菜周年生产与供应,为调整农业产业结构提供了重要途径。经调查发现,在实际生产中,日光温室通风存在设计有待改进、机械化程度低以及环境控制能力差等问题。为此本研究选取了日光温室后坡整体开窗式通风温室（G1）和后坡间隔开窗式通风温室（G2）,同时以前屋面顶通风式温室（G3）为对照进行试验。主要探讨不同通风方式对日光温室内部环境和作物的影响,主要结论如下:1. 不同通风方式对日光温室内部各环境因子有直接的影响。晴天,G1、G2的室内光照强度分别比G3提高了26.34%和10.16%,G1和G2室内冠层平均气温分别比G3低3.8℃和3.9℃。阴天,各处理温光差异较小。G1、G2白天的平均风速分别比G3高0.04 m·s-1、0.06 m·s-1,G1、G2白天风速处于0.15～0.5 m·s-1的累计时长分别是G3的3.07倍和4.19倍。2. 不同的通风方式影响番茄的生长。与G3相比,G1、G2处理的番茄植株平均茎节间距小且茎粗大,株型好。G1、G2内处理番茄叶片净光合速率大于...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章不同通风方式对日光温室内部环境的影响15量精度：±10lx），自动记录，时间间隔为1h。4）室内风速测点（图2-3，点M、N）：使用仪器为Swema03万向微风速探头（瑞典斯威玛公司生产，风速测量范围：0.05~5.00ms-1，风速测量精度：±0.03ms-1）。自动记录，时间间隔为1min。5）室外环境测点：室外环境测点：室外空气温、湿度、光照强度、室外风速，均由HOBOU30便携式小型自动气象站测量，测量高度1.5m，位于室外开阔处（美国HOBO公司生产，温度测量范围：-40-100℃，准确度±0.7℃，分辨率0.4℃；湿度测量范围：0%-100%，准确度±3%，分辨率0.5%；光照测量范围：0~320000lx，光照测量精度：±10lx；风速测量范围0~45ms-1，测量精度±1.1ms-1）。自动记录，时间间隔为1min。单位：mUnit:m图2-3温室内距地面1.5m高度测点分布图Fig.2-3Pointdistributionat1.5mheightinsidethegreenhouses2.2结果与分析2.2.1温室内外光照强度对比在相同天气条件下，各温室室内的光照强度变化趋势基本一致（图2-4）。晴天白天，G1、G2、G3室内和室外平均光照强度分别为81.20klx、70.80klx、64.27klx、122.11klx，与G3相比，G1、G2晴天白天光照强度分别提高了26.34%和10.16%。阴天白天，3座温室室内和室外平均光照强度分别为28.98klx、32.74klx、31.84klx、62.15klx。综合分析发现：晴天，3座温室之间的室内光照强度差异较大，G1、G2室内光照强度均大于G3，而阴天3座温室室内光环境差异较校说明在晴天外界光照条件较好时，具有后坡通风窗的G1、G2室内光照强度大于G3，同时晴天G1光照强度大于G2。
西北农林科技大学硕士学位论文18a.G1（晴天）d.G1（阴天）b.G2（晴天）e.G2（阴天）c.G3（晴天）f.G3（阴天）图2-7典型晴天各温室内植物冠层气温分布Fig.2-7Distributionofcanopytemperatureingreenhousesonatypicalsunnyday晴天13:00，G3的植物冠层气温整体高于G1和G2。统计数据可知，此时，G1、G2、G3植物冠层平均气温为41.2℃、41.1℃、45.0℃，G3比G1和G2分别高出3.8℃和3.9℃。观察图2-7，从气温空间分布上看，G1、G2植物冠层气温空间分布为北低南高。这是由于后坡通风口的存在，压低了出风口，使得G1和G2温室内空气对流和扰动延伸至北墙附近，而南向、高处的靠近薄膜附近的空气最先接受短波辐射而且受通风的扰动较小，热量聚集，温度升高。与G1和G2相反，G3的植物冠层气温呈现北高南低分布。由于通风方式，空气从进风口到出风口的路径，偏向冠层上部区域，而且风口相对靠南边，对靠近北墙和冠层区域的空气扰动较小，此处形成热量聚集，温度较高。同时，从图2-7中等温线的疏密可以判断冠层空气温差的大小分布。G1的植物冠层南部等温线密集，温差较大，上述区域也是高温出现的地方。G1的植物冠层北部除东北角外的等温线分布稀疏，温差较小，而且此处的气温相对较低，进一步说明后坡整体开窗式通风窗口附近的空气得到了较好的扰动。G2植物冠层南部和北部整体温度/℃Temperature北North温度/℃Temperature
【参考文献】：
期刊论文
[1]在历史的回望中走进新时代——设施园艺产业四十年变革与发展[J]. 齐飞. 农业工程技术. 2019(25)
[2]日光温室正压式湿帘风机系统设计及其降温效果[J]. 刘云骥,徐继彤,庞松若,孙周平,李天来. 中国农业大学学报. 2019(05)
[3]我国设施园艺发展现状与趋势[J]. 孙锦,高洪波,田婧,王军伟,杜长霞,郭世荣. 南京农业大学学报. 2019(04)
[4]办公建筑不同窗口形式自然通风规律研究[J]. 郭雷文,武艳文. 建筑与文化. 2019(02)
[5]外窗设计形态对建筑室内自然通风影响的研究[J]. 饶永,方鹏飞,李燕青. 建筑与文化. 2018(09)
[6]世界设施园艺发展概况、特点及趋势分析[J]. 束胜,康云艳,王玉,袁凌云,钟珉,孙锦,郭世荣. 中国蔬菜. 2018(07)
[7]山东省日光温室通风设施应用现状及问题分析[J]. 李天华,常金明,魏珉,施国英,张跃顺,陈大军. 农业工程技术. 2018(16)
[8]基于CFD的人工光植物工厂气流场和温度场的模拟及优化[J]. 刘焕,方慧,程瑞锋,杨其长. 中国农业大学学报. 2018(05)
[9]节能日光温室蓄热技术研究进展[J]. 鲍恩财,曹晏飞,邹志荣,申婷婷,张勇. 农业工程学报. 2018(06)
[10]日光温室墙体上强制通风对室内温度和湿度的影响[J]. 刘建荣,温祥珍,李亚灵,白佳艺. 山西农业科学. 2018(03)
博士论文
[1]装配式日光温室主动蓄热循环系统传热特性研究[D]. 鲍恩财.西北农林科技大学 2018
[2]华南地区夏季温室热湿环境调节机理研究[D]. 刘妍华.华南理工大学 2017
[3]基于CFD的大棚微气候与通风调控研究[D]. 王晓微.武汉大学 2013
[4]日光温室内最佳风速指标与CFD模拟[D]. 杨振超.西北农林科技大学 2006
硕士论文
[1]不同墙体结构日光温室蓄热保温性能及应用效果研究[D]. 申婷婷.西北农林科技大学 2019
[2]自然通风对日光温室小气候影响的CFD模拟研究[D]. 宿文.南京信息工程大学 2016
[3]基于CFD的屋顶全开型温室自然通风流场分析和降温调控[D]. 张伟建.江苏大学 2016
[4]温室机械通风CFD模拟与优化控制研究[D]. 黄全丰.江西理工大学 2013
[5]夏季自然通风日光温室温湿度试验研究与模拟优化[D]. 周溯.太原理工大学 2012
[6]不同温度光照对温室番茄生长、光合作用及产量品质的影响[D]. 赵玉萍.西北农林科技大学 2010
[7]通风和水分对番茄生长发育、产量及品质的影响[D]. 郭永青.西北农林科技大学 2010
[8]日光温室内空气流动特性研究[D]. 张起勋.吉林农业大学 2007
[9]机械通风的华北型连栋温室内温度和速度场的数值模拟研究[D]. 童莉.北京化工大学 2003
本文编号：3278442
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章不同通风方式对日光温室内部环境的影响15量精度：±10lx），自动记录，时间间隔为1h。4）室内风速测点（图2-3，点M、N）：使用仪器为Swema03万向微风速探头（瑞典斯威玛公司生产，风速测量范围：0.05~5.00ms-1，风速测量精度：±0.03ms-1）。自动记录，时间间隔为1min。5）室外环境测点：室外环境测点：室外空气温、湿度、光照强度、室外风速，均由HOBOU30便携式小型自动气象站测量，测量高度1.5m，位于室外开阔处（美国HOBO公司生产，温度测量范围：-40-100℃，准确度±0.7℃，分辨率0.4℃；湿度测量范围：0%-100%，准确度±3%，分辨率0.5%；光照测量范围：0~320000lx，光照测量精度：±10lx；风速测量范围0~45ms-1，测量精度±1.1ms-1）。自动记录，时间间隔为1min。单位：mUnit:m图2-3温室内距地面1.5m高度测点分布图Fig.2-3Pointdistributionat1.5mheightinsidethegreenhouses2.2结果与分析2.2.1温室内外光照强度对比在相同天气条件下，各温室室内的光照强度变化趋势基本一致（图2-4）。晴天白天，G1、G2、G3室内和室外平均光照强度分别为81.20klx、70.80klx、64.27klx、122.11klx，与G3相比，G1、G2晴天白天光照强度分别提高了26.34%和10.16%。阴天白天，3座温室室内和室外平均光照强度分别为28.98klx、32.74klx、31.84klx、62.15klx。综合分析发现：晴天，3座温室之间的室内光照强度差异较大，G1、G2室内光照强度均大于G3，而阴天3座温室室内光环境差异较校说明在晴天外界光照条件较好时，具有后坡通风窗的G1、G2室内光照强度大于G3，同时晴天G1光照强度大于G2。
西北农林科技大学硕士学位论文18a.G1（晴天）d.G1（阴天）b.G2（晴天）e.G2（阴天）c.G3（晴天）f.G3（阴天）图2-7典型晴天各温室内植物冠层气温分布Fig.2-7Distributionofcanopytemperatureingreenhousesonatypicalsunnyday晴天13:00，G3的植物冠层气温整体高于G1和G2。统计数据可知，此时，G1、G2、G3植物冠层平均气温为41.2℃、41.1℃、45.0℃，G3比G1和G2分别高出3.8℃和3.9℃。观察图2-7，从气温空间分布上看，G1、G2植物冠层气温空间分布为北低南高。这是由于后坡通风口的存在，压低了出风口，使得G1和G2温室内空气对流和扰动延伸至北墙附近，而南向、高处的靠近薄膜附近的空气最先接受短波辐射而且受通风的扰动较小，热量聚集，温度升高。与G1和G2相反，G3的植物冠层气温呈现北高南低分布。由于通风方式，空气从进风口到出风口的路径，偏向冠层上部区域，而且风口相对靠南边，对靠近北墙和冠层区域的空气扰动较小，此处形成热量聚集，温度较高。同时，从图2-7中等温线的疏密可以判断冠层空气温差的大小分布。G1的植物冠层南部等温线密集，温差较大，上述区域也是高温出现的地方。G1的植物冠层北部除东北角外的等温线分布稀疏，温差较小，而且此处的气温相对较低，进一步说明后坡整体开窗式通风窗口附近的空气得到了较好的扰动。G2植物冠层南部和北部整体温度/℃Temperature北North温度/℃Temperature
【参考文献】：
期刊论文
[1]在历史的回望中走进新时代——设施园艺产业四十年变革与发展[J]. 齐飞. 农业工程技术. 2019(25)
[2]日光温室正压式湿帘风机系统设计及其降温效果[J]. 刘云骥,徐继彤,庞松若,孙周平,李天来. 中国农业大学学报. 2019(05)
[3]我国设施园艺发展现状与趋势[J]. 孙锦,高洪波,田婧,王军伟,杜长霞,郭世荣. 南京农业大学学报. 2019(04)
[4]办公建筑不同窗口形式自然通风规律研究[J]. 郭雷文,武艳文. 建筑与文化. 2019(02)
[5]外窗设计形态对建筑室内自然通风影响的研究[J]. 饶永,方鹏飞,李燕青. 建筑与文化. 2018(09)
[6]世界设施园艺发展概况、特点及趋势分析[J]. 束胜,康云艳,王玉,袁凌云,钟珉,孙锦,郭世荣. 中国蔬菜. 2018(07)
[7]山东省日光温室通风设施应用现状及问题分析[J]. 李天华,常金明,魏珉,施国英,张跃顺,陈大军. 农业工程技术. 2018(16)
[8]基于CFD的人工光植物工厂气流场和温度场的模拟及优化[J]. 刘焕,方慧,程瑞锋,杨其长. 中国农业大学学报. 2018(05)
[9]节能日光温室蓄热技术研究进展[J]. 鲍恩财,曹晏飞,邹志荣,申婷婷,张勇. 农业工程学报. 2018(06)
[10]日光温室墙体上强制通风对室内温度和湿度的影响[J]. 刘建荣,温祥珍,李亚灵,白佳艺. 山西农业科学. 2018(03)
博士论文
[1]装配式日光温室主动蓄热循环系统传热特性研究[D]. 鲍恩财.西北农林科技大学 2018
[2]华南地区夏季温室热湿环境调节机理研究[D]. 刘妍华.华南理工大学 2017
[3]基于CFD的大棚微气候与通风调控研究[D]. 王晓微.武汉大学 2013
[4]日光温室内最佳风速指标与CFD模拟[D]. 杨振超.西北农林科技大学 2006
硕士论文
[1]不同墙体结构日光温室蓄热保温性能及应用效果研究[D]. 申婷婷.西北农林科技大学 2019
[2]自然通风对日光温室小气候影响的CFD模拟研究[D]. 宿文.南京信息工程大学 2016
[3]基于CFD的屋顶全开型温室自然通风流场分析和降温调控[D]. 张伟建.江苏大学 2016
[4]温室机械通风CFD模拟与优化控制研究[D]. 黄全丰.江西理工大学 2013
[5]夏季自然通风日光温室温湿度试验研究与模拟优化[D]. 周溯.太原理工大学 2012
[6]不同温度光照对温室番茄生长、光合作用及产量品质的影响[D]. 赵玉萍.西北农林科技大学 2010
[7]通风和水分对番茄生长发育、产量及品质的影响[D]. 郭永青.西北农林科技大学 2010
[8]日光温室内空气流动特性研究[D]. 张起勋.吉林农业大学 2007
[9]机械通风的华北型连栋温室内温度和速度场的数值模拟研究[D]. 童莉.北京化工大学 2003
本文编号：3278442
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