基于CFD的不同结构参数日光温室冬季光温环境模拟研究

发布时间：2023-12-04 19:28

　　日光温室突破了我国北方冬季气候环境的限制,实现了喜温果菜的周年生产供给,但目前仍存在结构设计尚未标准化,部分温室内部小气候环境不佳等诸多问题。建立考虑光照、温度以及能量传递的日光温室三维数值模型有利于进一步探究其结构参数对其内部环境影响的变化规律,进而可以为日光温室建造设计规范标准的制定提供理论依据。因此本论文以无作物栽培日光温室为研究对象,将室外及室内环境的实测值作为边界条件,采用计算机流体力学仿真模拟法进行三维数值模型的建立,对温室内部小气候温光环境进行模拟。以第三代辽沈新型日光温室为设计标准,分别从墙坡比、脊位比及脊跨比三方面进行结构设计,用已经建立好的三维数值模型进行光热环境的模拟计算。采用试验设计与数值模拟相结合的方法,通过不同比例设计下温室内温度、光照以及能量三方面的模拟计算,分析总结日光温室三个结构比例变化的规律。揭示了墙坡比、脊位比与脊跨比三个比例改变对日光温室小气候环境影响的内在关联,指出了影响日光温室与外界能量交换的结构变化是导致其内部环境变化的根本原因。对比了不同墙坡比、脊位比与脊跨比下的日光温室温度、光照以及热量传递,讨论了三个重要比例影响因素对日光温室环境性能...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 日光温室结构优化研究进展
        1.2.2 温室热环境进展
        1.2.3 CFD数值模拟进展
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 研究目的
2 材料与方法
    2.1 试验温室概述
    2.2 试验方法与测量指标
        2.2.1 室外环境的测定
        2.2.2 温室测点温度测定
    2.3 试验方案
    2.4 数据的统计与处理
3 数学模型与数值方法
    3.1 几何结构与网格模型
        3.1.1 三维几何模型构建
        3.1.2 模型网格划分
    3.2 三维数学模型的建立
        3.2.1 模型假设
        3.2.2 基本控制方程
        3.2.3 湍流模型
        3.2.4 辐射模型
    3.3 边界条件与初始条件
    3.4 数值模拟结果的试验验证
4 日光温室墙坡比对微环境的影响
    4.1 不同墙坡比温室内温度变化分析
    4.2 不同墙坡比温室内光照变化分析
    4.3 不同墙坡比温室内能量变化分析
5 日光温室脊位比对微环境的影响
    5.1 不同脊位比温室内温度变化分析
    5.2 不同脊位比温室内光照变化分析
    5.3 不同脊位比温室内能量变化分析
6 日光温室脊跨比对微环境的影响
    6.1 不同脊跨比温室内温度变化分析
    6.2 不同脊跨比温室内光照变化分析
    6.3 不同脊跨比温室内能量变化分析
7 结论与讨论
    7.1 结论
    7.2 讨论
参考文献
致谢



本文编号：3870566