基于CFD的屋顶全开型温室自然通风流场分析和降温调控

发布时间：2022-02-21 16:38

　　玻璃温室种植是我国农业生产中重要的组成部分。但夏季降温一直困扰玻璃温室种植,采用机械通风耗能大,且降温不均匀,自然通风虽然耗能少,降温均匀。但因传统温室通风效果较差,夏季自然通风降温难以实现。国外研究者研制出自然通风性能优越的屋顶全开型温室,该温室实现了使用自然通风对温室进行有效降温。近年我国引进这种温室,但由于国内缺少这种温室在我国气候环境下的流场研究,我国屋顶全开型温室的使用缺乏理论指导,以致其降温性能不能被很好的发挥。本文以上海金山区的屋顶全开型温室为试验对象,利用CFD技术分析了试验温室现行工况下温室内部温度分布和气流流动情况。分别在不改变温室通风结构和对温室通风结构进行重新设计的基础上对温室夏季通风降温的调控及改进分析。通过CFD模拟试验的研究,为屋顶全开型温室在我国气候下的使用和设计提供了理论支持。通过研究,本文得到以下结论:（1）在都使用一层遮阳网,除天窗以外通风条件都相同,室外辐射值也几乎相同的情况下,将屋顶全开型温室和普通文洛型温室的降温效果进行对比。发现,屋顶全开型温室室内温度比室外温度低3.6℃,普通文洛型温室室内温度比室外温度低0.9℃。本文试验表明,屋顶全开窗... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 温室研究方法的发展
        1.2.2 开窗结构对温室自然通风降温的影响
        1.2.3 开窗组合及开窗角度对温室自然通风降温的影响
        1.2.4 遮阳网及机械通风对温室降温的影响
    1.3 研究内容
    1.4 本章小结
第二章 屋顶全开型温室试验及结果分析
    2.1 试验场地及使用仪器介绍
        2.1.1 试验场地介绍
        2.1.2 试验仪器介绍
    2.2 试验过程
        2.2.1 试验仪器布置
    2.3 试验结果对比分析
        2.3.1 屋顶全开型温室与文洛型温室降温性能对比
        2.3.2 屋顶全开型温室室内温度与室外夏日太阳辐射关系分析
        2.3.3 遮阳网层数对屋顶全开型温室室内温度的影响
        2.3.4 自然通风对温室室内温度的影响
        2.3.5 机械湿帘通风对屋顶全开型温室室内温度的影响
    2.4 本章小结
第三章 屋顶全开型温室CFD模型建立和验证
    3.1 屋顶全开型温室CFD几何模型建立与前处理
        3.1.1 几何模型的建立
        3.1.2 网格化分
    3.2 屋顶全开型温室数值模型的选择
        3.2.1 计算流体力学的基本方法和控制方程
        3.2.2 湍流运动方程选择
        3.2.3 辐射模型选择
    3.3 屋顶全开型温室CFD模型边界条件确定
        3.3.1CFD模型中温室属性材料和室外环境参数的设置
        3.3.2 模拟中温室干湿帘和遮阳网的设置
        3.3.3 屋顶全开型温室模型的验证
    3.4 现行工况下屋顶全开型温室的流场分析
    3.5 本章小结
第四章 夏季屋顶全开型温室自然通风的CFD分析
    4.1 自然通风设施调控对屋顶全开型温室流场的影响
        4.1.1 天窗开启角度对温室流场的影响
        4.1.2 现行工况下加设外遮阳网对温室温度场影响的分析
    4.2 通风设施结构改进对屋顶全开型温室流场的影响
        4.2.1 联合通风方式下屋顶全开型温室的流场分析
    4.3 通风设施结构参数改进后屋顶全开型温室流场分析
    4.4 本章小结
第五章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
研究生期间取得的科研成果及参与课题


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国设施农业发展现状与对策[J]. 张震,刘学瑜.  农业经济问题. 2015(05)
[2]屋顶全开启型Venlo式温室的降温效果[J]. 齐振宇,马帆,孔德栋,胡卫珍,童正仙,孙晓梅.  实验室研究与探索. 2015(05)
[3]CFD在温室室内环境研究中的应用[J]. 金玲,刘妍华.  安徽农业科学. 2012(07)
[4]高效设施农业发展现状及趋势分析[J]. 王勉.  经济论坛. 2012(02)
[5]自然通风单栋温室内流场的CFD模拟[J]. 孟凡英,刘美.  黑龙江农业科学. 2012(02)
[6]全开型玻璃温室的夏季温度统计模型[J]. 王会广,苗玉彬,蔡保松,池涛,周强,黄丹枫.  农机化研究. 2010(11)
[7]基于CFD的自然通风玻璃温室湿热环境模拟与测试[J]. 程秀花,毛罕平,倪军.  扬州大学学报(农业与生命科学版). 2010(03)
[8]栽有番茄的玻璃温室内气流场分布CFD数值模拟[J]. 程秀花,毛罕平,伍德林,倪军,李本卿.  江苏大学学报(自然科学版). 2010(05)
[9]机械通风条件下玻璃温室热环境数值模拟[J]. 吴飞青,张立彬,胥芳,陈教料,陈晓.  农业机械学报. 2010(01)
[10]玻璃温室自然通风热环境时空分布数值模拟[J]. 程秀花,毛罕平,伍德林,李本卿.  农业机械学报. 2009(06)

博士论文
[1]温室环境因子时空分布CFD模型构建及预测分析研究[D]. 程秀花.江苏大学 2011

硕士论文
[1]屋顶全开型玻璃温室夏季空气温度时间序列模型研究及评价[D]. 王会广.上海交通大学 2010
[2]顶窗全开型温室夏季降温效果及其评价[D]. 余一韩.上海交通大学 2008
[3]机械通风条件下Venlo型温室内温度场与流场的数值模拟研究[D]. 陈晓.浙江工业大学 2008
[4]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：3637648