夏季屋顶全开窗型温室的通风率与温度预测研究
发布时间：2022-08-12 13:18
温室作为一种用来栽培植物的生产设施,在农业生产中能改善农作物生长条件、使作物生长环境得到优化。屋顶全开窗型温室作为结构特殊的新型温室,其优点是顶窗可全部打开,对于增加通风面积、最大化利用自然通风为夏季温室进行降温具有重要意义。通风率和温度等作为影响屋顶全开窗型温室环境的重要因子,对其展开研究能为温室调控提供理论依据。本研究以夏季屋顶全开窗型温室为研究对象,基于不稳定状态下的质能平衡方程,建立温室通风率计算模型与温室内空气温度与温室覆盖层温度动态模型,通过试验对多元线性回归、BP神经网络的温度预测与温度动态模型预测对比,依据试验数据计算温室通风率,并对相关影响因素进行讨论分析,完成部分温室监测系统设计,为温室进一步调控提供理论依据,主要的研究内容和结果如下:（1）基于简单质能平衡方程对屋顶全开型温室通风率进行理论分析,从温室单位区域净太阳能辐射、土壤传导热、与温室外界的对流热及温室内净热能辐射分别进行理论推导,得出夏季低风速状态下屋顶全开型温室的自然通风通风率模型与温室温度动态模型。通过温室内外能量交换建立温室温度预测模型。对屋顶全开窗型温室监测系统的MCGS组态软件部分进行了相应设计,...
【文章页数】：69 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 对自然通风效果影响的主要环境因素
1.2.2 自然通风通风率的研究手段
1.2.3 基于能量平衡方程的温室气候研究
1.2.4 温室内温度预测
1.3 研究内容
1.4 技术路线
1.5 本章小结
第二章 温室热能模型与温湿度模型及监控系统设计
2.1 温室热能交换与通风率
2.2 温室热能模型
2.2.1 温室内净太阳能辐射
2.2.2 温室内净热能辐射
2.2.3 温室与外界对流热
2.2.4 温室土壤传导热
2.2.5 温室内蒸发热能
2.2.6 温室内直接太阳辐射
2.2.7 温室通风率模型
2.3 温室温度动态模型
2.4 基于MCGS的屋顶全开窗温室监控系统开发
2.4.1 监控系统硬件选型与节点通信
2.4.2 MCGS监控页面与数据库建立
2.4.3 监控系统控制策略
2.5 本章小结
第三章 温室环境因子测量
3.1 试验对象概述
3.2 试验方法与仪器
3.2.1 温室通风率试验设置
3.2.2 温度模拟预测试验设置
3.2.3 室内环境因子测量
3.2.4 室外环境因子测量
3.3 试验结果及分析
3.3.1 温室通风率试验结果分析
3.3.2 温室温度预测试验基本环境测量分析
3.4 本章小结
第四章 温室内空气温度与温室覆盖层温度预测
4.1 两种温度预测数学模型
4.1.1 多元线性回归
4.1.2 神经网络与算法选择
4.1.3 模型质量评估标准
4.2 变量选择
4.3 三种不同模型对温度的预测
4.3.1 温室动态模型对温度的预测
4.3.2 多元线性回归对温度的预测
4.3.3 BP神经网络对温度的预测
4.5 本章小结
第五章 屋顶全开窗型温室自然通风通风率分析
5.1 通风率计算
5.2 通风率与温度差之间的关系
5.4 基于MCGS的环境检测系统模拟运行
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
研究生期间取得的科研成果及参与的课题
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于贝叶斯正则化BP神经网络的日光温室温度预测模型[J]. 王红君,史丽荣,赵辉,岳有军. 湖北农业科学. 2015(17)
[2]光伏玻璃温室自然通风条件下的CFD模拟验证[J]. 孙迎龙,王新忠. 农机化研究. 2015(04)
[3]温室温度约束模型预测控制研究[J]. 周伟,汪小旵. 新疆农业科学. 2014(06)
[4]日光温室内太阳辐射估算模型的构建[J]. 韩亚东,薛学武,罗新兰,国力,李天来. 农业工程学报. 2014(10)
[5]示踪气体测定自然通风量技术现状[J]. 周雨先,黄晨. 建筑热能通风空调. 2013(01)
[6]风速对温室内气流分布影响的CFD模拟及预测[J]. 程秀花,毛罕平,倪军. 农机化研究. 2010(12)
[7]基于时序分析法的温室温度预测模型[J]. 左志宇,毛罕平,张晓东,胡静,韩绿化,倪静. 农业机械学报. 2010(11)
[8]温室湿度动态预测模型建立与试验[J]. 何芬,马承伟,张俊雄. 农业机械学报. 2009(10)
[9]温室自然通风研究进展[J]. 程秀花,毛罕平,伍德林. 安徽农业科学. 2009(08)
[10]温室通风设计规范中通风量计算理论及方法体系的构建[J]. 马承伟,王莉,丁小明,侯翠萍,韩静静. 上海交通大学学报(农业科学版). 2008(05)
博士论文
[1]南方现代化温室小气候模拟及其能耗预测研究[D]. 汪小旵.南京农业大学 2003
硕士论文
[1]房间通风量的测量与室内局部区域通风效果的评价[D]. 蒋选.清华大学 2013
[2]南方单栋塑料大棚微气候模拟研究[D]. 李倩.南京信息工程大学 2013
[3]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
[4]连栋塑料温室传热模型与能耗预测研究[D]. 梁浩.华中农业大学 2008
本文编号：3675948
【文章页数】：69 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 对自然通风效果影响的主要环境因素
1.2.2 自然通风通风率的研究手段
1.2.3 基于能量平衡方程的温室气候研究
1.2.4 温室内温度预测
1.3 研究内容
1.4 技术路线
1.5 本章小结
第二章 温室热能模型与温湿度模型及监控系统设计
2.1 温室热能交换与通风率
2.2 温室热能模型
2.2.1 温室内净太阳能辐射
2.2.2 温室内净热能辐射
2.2.3 温室与外界对流热
2.2.4 温室土壤传导热
2.2.5 温室内蒸发热能
2.2.6 温室内直接太阳辐射
2.2.7 温室通风率模型
2.3 温室温度动态模型
2.4 基于MCGS的屋顶全开窗温室监控系统开发
2.4.1 监控系统硬件选型与节点通信
2.4.2 MCGS监控页面与数据库建立
2.4.3 监控系统控制策略
2.5 本章小结
第三章 温室环境因子测量
3.1 试验对象概述
3.2 试验方法与仪器
3.2.1 温室通风率试验设置
3.2.2 温度模拟预测试验设置
3.2.3 室内环境因子测量
3.2.4 室外环境因子测量
3.3 试验结果及分析
3.3.1 温室通风率试验结果分析
3.3.2 温室温度预测试验基本环境测量分析
3.4 本章小结
第四章 温室内空气温度与温室覆盖层温度预测
4.1 两种温度预测数学模型
4.1.1 多元线性回归
4.1.2 神经网络与算法选择
4.1.3 模型质量评估标准
4.2 变量选择
4.3 三种不同模型对温度的预测
4.3.1 温室动态模型对温度的预测
4.3.2 多元线性回归对温度的预测
4.3.3 BP神经网络对温度的预测
4.5 本章小结
第五章 屋顶全开窗型温室自然通风通风率分析
5.1 通风率计算
5.2 通风率与温度差之间的关系
5.4 基于MCGS的环境检测系统模拟运行
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
研究生期间取得的科研成果及参与的课题
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于贝叶斯正则化BP神经网络的日光温室温度预测模型[J]. 王红君,史丽荣,赵辉,岳有军. 湖北农业科学. 2015(17)
[2]光伏玻璃温室自然通风条件下的CFD模拟验证[J]. 孙迎龙,王新忠. 农机化研究. 2015(04)
[3]温室温度约束模型预测控制研究[J]. 周伟,汪小旵. 新疆农业科学. 2014(06)
[4]日光温室内太阳辐射估算模型的构建[J]. 韩亚东,薛学武,罗新兰,国力,李天来. 农业工程学报. 2014(10)
[5]示踪气体测定自然通风量技术现状[J]. 周雨先,黄晨. 建筑热能通风空调. 2013(01)
[6]风速对温室内气流分布影响的CFD模拟及预测[J]. 程秀花,毛罕平,倪军. 农机化研究. 2010(12)
[7]基于时序分析法的温室温度预测模型[J]. 左志宇,毛罕平,张晓东,胡静,韩绿化,倪静. 农业机械学报. 2010(11)
[8]温室湿度动态预测模型建立与试验[J]. 何芬,马承伟,张俊雄. 农业机械学报. 2009(10)
[9]温室自然通风研究进展[J]. 程秀花,毛罕平,伍德林. 安徽农业科学. 2009(08)
[10]温室通风设计规范中通风量计算理论及方法体系的构建[J]. 马承伟,王莉,丁小明,侯翠萍,韩静静. 上海交通大学学报(农业科学版). 2008(05)
博士论文
[1]南方现代化温室小气候模拟及其能耗预测研究[D]. 汪小旵.南京农业大学 2003
硕士论文
[1]房间通风量的测量与室内局部区域通风效果的评价[D]. 蒋选.清华大学 2013
[2]南方单栋塑料大棚微气候模拟研究[D]. 李倩.南京信息工程大学 2013
[3]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
[4]连栋塑料温室传热模型与能耗预测研究[D]. 梁浩.华中农业大学 2008
本文编号：3675948
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