重慶Venlo型溫室機械通風降溫效果模擬研究.pdf

1、溫室是農(nóng)業(yè)設施中的主要設施之一，溫室內(nèi)的作物能否正常地生長發(fā)育，主要取決于作物的遺傳因子和作物所處環(huán)境兩大因素。一方面，遺傳因子即作物生長發(fā)育的潛力所在;另一方面，其所處的生長環(huán)境決定其潛力的可實現(xiàn)程度。因此，適宜的溫室環(huán)境尤其重要，環(huán)境調(diào)節(jié)與控制是溫室作物生產(chǎn)的核心。重慶地區(qū)目前普遍存在著夏季溫室內(nèi)高溫導致作物無法生長的問題，因此對于溫室大棚的利用率普遍降低。影響溫室室內(nèi)環(huán)境的一個主要因素是通風，通過對溫室內(nèi)的通風能讓溫室內(nèi)部和環(huán)境之

2、間的物質(zhì)和能量進行交換，從而有效地控制溫室的溫度、濕度、CO2濃度，從而使得溫室內(nèi)的作物生長達到最佳狀態(tài)，因此對于溫室通風的研究顯得很有必要。
　　本文主要基于FLUENT流體軟件，采用CFD方法對重慶地區(qū)夏季機械通風條件下的Venlo型玻璃溫室內(nèi)的溫度場與氣流場進行模擬研究，建立了與實測大小相同的溫室三維模型，并通過模擬結(jié)果與實驗所測數(shù)據(jù)進行對比分析，得出CFD模型的模擬較為準確與可靠的結(jié)論，在此基礎上利用模型模擬預測了溫室環(huán)境

3、在不同的風機和濕簾的安裝高度、不同的濕簾高度和不同的溫室開間數(shù)的配置等工況下的溫室內(nèi)溫度場和氣流場的分布情況，討論分析不同方案下溫室內(nèi)的溫度分布規(guī)律，并探討不同結(jié)構(gòu)方案的溫室內(nèi)部降溫效果，提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，為Venlo型玻璃溫室在重慶地區(qū)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計和溫室內(nèi)環(huán)境控制提供理論參考。主要研究內(nèi)容、研究方法及結(jié)論如下:
　　(1)建立與實驗溫室結(jié)構(gòu)及尺寸一致的溫室三維模型，進行CFD模擬的可靠性驗證。通過模擬結(jié)果與實驗結(jié)果的對比分析，

4、發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與實驗實測結(jié)果的溫度曲線走向基本一致，氣流場分布也大致相同，從而驗證了CFD模擬研究的可行性與可靠性。以溫室濕簾及風機的不同安裝高度為切入點進行模擬研究，得出不同安裝高度下溫室內(nèi)的氣流場與溫度場分布情況，模擬結(jié)果表明，較高的設備安裝高度可使溫室內(nèi)垂直方向和水平方向的溫度梯度分布逐漸趨于緩和。
　　(2)以溫室配置不同的濕簾高度與溫室長度的增加作為模擬的切入點，將1.5m和2.0m規(guī)格的濕簾分別配置到長32m、48m及6

5、4m的溫室中，模擬研究溫室內(nèi)的溫度場與氣流場的分布情況。研究結(jié)果表明，濕簾高度從1.5m提升到2.0m，將會擴大溫室內(nèi)部的降溫區(qū)域，為冠層高度較高的作物提供適宜的生長環(huán)境;不改變風機功率，僅增加溫室的濕簾高度，可以保證48m長度范圍以內(nèi)的溫室能夠達到較好的降溫效果，而長度超過64m的溫室降溫則受到了一定程度的限制，可以考慮增加風機的個數(shù)或者增大風機的功率。
　　綜合分析在不同的風機、濕簾安裝高度，不同的濕簾高度及溫室開間數(shù)的大小配