嚴(yán)寒地區(qū)日光溫室室內(nèi)熱環(huán)境的研究.pdf

1、日光溫室因其較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和能夠很大限度的利用太陽(yáng)能而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，但由于使用材料和結(jié)構(gòu)的限制，對(duì)于其在嚴(yán)寒地區(qū)的使用提出了挑戰(zhàn)。日光溫室內(nèi)部的溫度場(chǎng)對(duì)室內(nèi)作物的生長(zhǎng)有著決定性作用，溫室的能耗指標(biāo)又反映著溫室設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)合理。CFD技術(shù)因其具有較好的數(shù)值模擬能力，而被廣泛用在模擬溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)等方面。相變材料由于具有較大潛熱蓄熱能力而被嘗試應(yīng)用在溫室內(nèi)，在室內(nèi)溫度較高的時(shí)候儲(chǔ)存熱量，在室內(nèi)溫度較低的時(shí)候向室內(nèi)散熱，起到“移峰

2、填谷”的作用，對(duì)于改善大棚的溫度場(chǎng)及節(jié)能起到很好的作用。本文以嚴(yán)寒地區(qū)的日光溫室為研究對(duì)象，基于CFD及MATLAB數(shù)值模擬計(jì)算技術(shù)，開(kāi)展了對(duì)日光溫室的設(shè)計(jì)負(fù)荷，年耗熱量及溫室內(nèi)部的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)的理論研究及分析。具體做了以下工作：
　　1，通過(guò)建立日光溫室的物理模型，計(jì)算出了大棚的設(shè)計(jì)負(fù)荷為0.323KW/m2,薄膜的失熱量占總失熱量的93％，太陽(yáng)輻射設(shè)計(jì)得熱量為0.110KW/m2。該大棚在哈爾濱地區(qū)典型年室外氣象參數(shù)下的理論

3、年耗熱量為1.753GJ/m2。
　　2，通過(guò)建立日光溫室的數(shù)學(xué)模型，使用ANSYS系列軟件FLUENT模擬出日光溫室三維溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)，并對(duì)溫室的各個(gè)剖面的溫度分布進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)溫室內(nèi)部的溫度分布較為均勻，在靠近后墻處室內(nèi)溫度最高。
　　3，建立“相變溫室”物理模型，使用MATLAB分別計(jì)算出普通溫室和“相變溫室”在哈爾地區(qū)典型天的室內(nèi)逐時(shí)溫度，并通過(guò)對(duì)整個(gè)采暖期的計(jì)算得到“相變溫室”比普通溫室在整個(gè)供暖期中有比較明顯的節(jié)