強(qiáng)制通風(fēng)條件下Venlo型溫室內(nèi)氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的CFD數(shù)值模擬研究.pdf

1、本論文對(duì)無(wú)植物和有植物兩種條件下采用強(qiáng)制通風(fēng)降溫的Venlo型溫室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試的基礎(chǔ)上，采用CFD方法建立了無(wú)植物和有植物兩種條件下采用強(qiáng)制通風(fēng)降溫的Venlo型溫室的CFD模型，并把CFD模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最后利用得到的CFD模型分析無(wú)植物和有植物兩種條件下采用強(qiáng)制通風(fēng)降溫的Venlo型溫室內(nèi)部溫度場(chǎng)和氣流場(chǎng)的分布情況。 在實(shí)驗(yàn)測(cè)試的基礎(chǔ)上，采用CFD方法建立了強(qiáng)制通風(fēng)條件下Venlo型溫室的三

2、維CFD模型。模型中采用了應(yīng)用廣泛的標(biāo)準(zhǔn)的k—ε湍流模型，并使用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法對(duì)湍流影響較大的近壁區(qū)作了合理的處理；番茄作物區(qū)采用多孔介質(zhì)模型，根據(jù)Darcy—Forchheimer定律建立了作物冠層特征與室內(nèi)氣流速度之間的數(shù)學(xué)模型。 對(duì)無(wú)植物和有植物兩種條件下采用強(qiáng)制通風(fēng)降溫的Venlo型溫室的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，室內(nèi)空氣溫度的模擬值與實(shí)測(cè)值的平均相對(duì)誤差為7.5％，最大相對(duì)誤差分別為15％；室內(nèi)風(fēng)速的模擬

3、值與實(shí)測(cè)值的平均相對(duì)誤差為6.4％，最大相對(duì)誤差為14.3％。數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果吻合得很好，證明了CFD模型的可行性。 用所建立的CFD模型分析了Venlo型溫室在有、無(wú)作物兩種情況下溫度場(chǎng)和氣流場(chǎng)的分布情況。分析結(jié)果表明：溫室內(nèi)部的溫度場(chǎng)南北最大溫差分別為7℃和3.75℃；豎直方向上，頂部和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣溫度比其它位置的溫度高，作物區(qū)溫度較低；沿溫室寬度方向，從東到西空氣溫度緩慢上升；沿溫室長(zhǎng)度方向從北到南溫度平緩上升

4、，濕簾附近溫度變化比較平緩，風(fēng)機(jī)附近溫度變化范圍較大。植物對(duì)室內(nèi)氣流的阻礙作用，無(wú)植物的時(shí)候室內(nèi)下方的風(fēng)速大小為0.4～0.8m/s，有植物的時(shí)候室內(nèi)風(fēng)速的大小為0.2 m/s～0.35m/s?？拷鼥|側(cè)墻的風(fēng)速明顯比靠近西側(cè)墻的氣流速度小。風(fēng)機(jī)出口處的風(fēng)速呈放射球狀向室外發(fā)射。 通過(guò)CFD模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的對(duì)比和驗(yàn)證，可以發(fā)現(xiàn)CFD模型對(duì)強(qiáng)制通風(fēng)條件下的Venlo型玻璃溫室進(jìn)行數(shù)值模擬和分析具有較高的準(zhǔn)確性。CFD模型能夠