日光温室不同外保温覆盖材料特性分析及CFD模型建立

发布时间：2023-02-22 18:15

　　在冬季日光温室作物栽培中,室内温度明显影响着作物的生长发育,有研究表明温室热量总损失的70%以上是通过前屋面散失的,因此对于前屋面保温覆盖材料保温节能的研究尤为重要。本研究以沈阳地区为例,选择3种均质保温覆盖材料,7种复合保温覆盖材料为研究对象。基于度日数法对日光温室采暖能耗进行计算,结合生命成本分析建立了保温覆盖材料经济厚度的计算模型。通过计算保温覆盖材料年平均总投资费用确定了最佳的保温覆盖材料芯材的经济厚度,并分析了不同温差(地区)对其结果的影响。通过将实测数值作为边界条件,建立了保温覆盖材料的CFD传热模型,用热箱法对该模型进行验证。并基于此模型对采用经济厚度的10种保温覆盖材料进行模拟,分析其在不加温情况下的保温效果,结论如下:在加温情况下,均质材料中草苫最为经济,其经济厚度为91.12mm,单位面积每年最低总投资费用为7.28元/m²,复合材料中PE编织布+珍珠棉+喷胶棉+PE编织布最为经济,其经济厚度为76.83mm,单位面积每年最低总投资费用为5.51元/m²。越寒冷的地区,保温覆盖材料经济厚度越大、总投资费用以及平均年总费用越...

【文章页数】：39 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究背景
    1.2 保温覆盖材料的研究进展
    1.3 保温材料经济厚度的研究进展
    1.4 保温材料传热模型的研究进展
    1.5 研究目的与意义
    1.6 研究内容
2 材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 密度的测定
        2.2.2 导热系数的测定
        2.2.3 试验材料计算参数
        2.2.4 热箱法
    2.3 试验仪器
3 保温覆盖材料经济厚度计算模型的建立与结果分析
    3.1 保温覆盖材料经济厚度计算模型的建立
        3.1.1 采暖度日数的计算
        3.1.2 前屋面热损失的计算
        3.1.3 最佳保温覆盖材料经济厚度的计算
    3.2 最佳保温覆盖材料经济厚度的确定及经济性分析
        3.2.1 不同均质保温覆盖材料最佳厚度的确定
        3.2.2 不同复合保温覆盖材料最佳厚度的确定
        3.2.3 最经济保温覆盖材料的选择
        3.2.4 不同地区的保温覆盖材料经济分析
4 保温覆盖材料CFD模型的建立与结果分析
    4.1 COMSOL Multiphysics软件简介
    4.2 CFD模型的建立
        4.2.1 几何模型及网格划分
        4.2.2 物理模型及简化
        4.2.3 数学模型
        4.2.4 边界条件及计算参数
    4.3 模型验证
    4.4 不同保温覆盖材料的建模分析
        4.4.1 不同保温覆盖材料CFD模型的建立
        4.4.2 不同保温覆盖材料CFD模拟结果分析
5 结论与讨论
    5.1 讨论
    5.2 结论
    5.3 展望
参考文献
致谢



本文编号：3748051