日光溫室結(jié)構(gòu)和覆蓋材料對(duì)溫室熱損失的影響研究.pdf

1、近些年我國(guó)日光溫室取得了大規(guī)模的發(fā)展，但仍然存在光照利用率低，保溫性能差，室內(nèi)環(huán)境可控性差等問(wèn)題，尤其是保溫問(wèn)題，深受種植者詬病。研究對(duì)降低對(duì)流熱損失更有利的溫室結(jié)構(gòu)，發(fā)展保溫效果更好的覆蓋保溫材料，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文首先通過(guò)數(shù)值模擬的方法討論風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)和南風(fēng)的情況，分析改變溫室后頂坡度、后墻護(hù)坡坡度和前頂面形狀對(duì)溫室頂面對(duì)流熱損失的影響，模擬結(jié)果表明:①溫室后頂坡度為15～30°時(shí)，南風(fēng)和北風(fēng)時(shí)，溫室頂面總體

2、的對(duì)流換熱系數(shù)均較低，并且溫室前頂面產(chǎn)生的漩渦均較小，且局限于距溫室前頂面兩米的范圍內(nèi);北風(fēng)時(shí)，后頂坡度越大，在后頂面產(chǎn)生漩渦越劇烈，這會(huì)加劇主流區(qū)和壁面區(qū)的擾動(dòng)，減薄速度邊界層，不僅大幅度增加對(duì)流換熱量，甚至還可能掀起或破壞覆蓋物。從減少對(duì)流熱損失角度出發(fā)，后項(xiàng)坡度為15～30°較合適。②北風(fēng)時(shí)，隨著后墻坡度增大，前頂?shù)膶?duì)流換熟系數(shù)降低，但后墻坡度增大會(huì)造成后頂附近漩渦區(qū)域變大，對(duì)流換熱增強(qiáng)，此影響相對(duì)前者更為顯著;南風(fēng)時(shí)，后墻坡度變

3、化對(duì)溫室前頂和后頂?shù)膶?duì)流換熱系數(shù)影響都很小。所以，在后墻坡度的選擇時(shí)，應(yīng)盡量減小后墻坡度，同時(shí)應(yīng)考慮溫室后墻護(hù)坡占地面積的影響。③北風(fēng)時(shí)，溫室前項(xiàng)面的截面型線(xiàn)飽滿(mǎn)度對(duì)溫室前頂面的對(duì)流換熱系數(shù)影響不大，截面型線(xiàn)越飽滿(mǎn)，前頂處產(chǎn)生的漩渦越小，且后頂?shù)膶?duì)流換熱系數(shù)越低。南風(fēng)時(shí)，雖然溫室前頂曲線(xiàn)越飽滿(mǎn)，在前項(xiàng)的對(duì)流換熱系數(shù)越高，但溫室后頂?shù)膶?duì)流換熱系數(shù)的降低相對(duì)更大。因此，綜合考慮南風(fēng)和北風(fēng)時(shí)對(duì)流換熱的影響，在選定溫室前頂形狀時(shí)，從減少對(duì)流熱損

4、失角度出發(fā)，應(yīng)該選用飽滿(mǎn)度高的截面型線(xiàn)。
　　 其次研究了夜間溫室外表面發(fā)射率對(duì)天空輻射的影響，計(jì)算了周?chē)諝獾牡攘繙囟?，通過(guò)選擇合適的數(shù)學(xué)模型，研究了改變溫室最外層覆蓋物的發(fā)射率和覆蓋材料的熱導(dǎo)率對(duì)溫室熱損失的影響規(guī)律。結(jié)果表明:①降低最外層覆蓋物的發(fā)射率，能夠很大幅度的降低溫室外壁面對(duì)外的總熱流量，在熱導(dǎo)率為0.092W/(m·K)時(shí)，發(fā)射率為0.1的總熱流量比發(fā)射率為0.3、0.5、0.7和0.9的總熱流量分別降低9.2％

5、、17.5％、26.2％和33.5％，降低發(fā)射率對(duì)提高溫室內(nèi)部空氣平均溫度效果顯著;發(fā)射率越高，輻射熱流量占總的熱流量的比例也越高，發(fā)射率為0.1時(shí)所占比例僅為9％，發(fā)射率為0.9時(shí)，所占比例達(dá)到了53％;降低發(fā)射率雖然增加了對(duì)流換熱的熱流量，但相對(duì)輻射熱流量的降低而言較小。②通過(guò)對(duì)比不同熱導(dǎo)率工況下改變發(fā)射率對(duì)溫室熱損失的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)熱導(dǎo)率越高的工況，降低覆蓋膜發(fā)射率對(duì)降低總的熱流量效果越明顯，對(duì)降低溫室熱損失能夠起到越好的效果。③