基于CFD技術(shù)的大跨度溫室噴霧降溫?zé)岘h(huán)境模擬.pdf

1、大跨度溫室作為一種新型南北走向的鋼骨架覆膜溫室，解決了傳統(tǒng)日光溫室土地利用率低、空間狹小的問(wèn)題。本論文以沒(méi)有栽種作物的新型大跨度溫室為研究對(duì)象，研究溫室的通風(fēng)和噴霧降溫情況，將室外及室內(nèi)環(huán)境的實(shí)測(cè)值作為邊界條件，利用計(jì)算流體力學(xué)(computational fluiddynamics，CFD)軟件構(gòu)建三維穩(wěn)態(tài)大跨度溫室模型，模擬自然通風(fēng)條件下及噴霧降溫條件下的大跨度溫室內(nèi)的環(huán)境分布，為大跨度溫室的通風(fēng)及噴霧降溫方式的研究提供相應(yīng)的依據(jù)。

2、
　　1.利用CFD技術(shù)模擬了典型晴天下的大跨度溫室自然通風(fēng)條件下的溫室內(nèi)的溫度場(chǎng)和氣流場(chǎng)，將實(shí)測(cè)數(shù)值作為CFD模擬的邊界條件，將各測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值與模擬值進(jìn)行比較，平均相對(duì)誤差為4.1％，表明模擬值與實(shí)測(cè)值吻合良好。模擬結(jié)果顯示，大跨度溫室上通風(fēng)口及側(cè)通風(fēng)口全開(kāi)時(shí)，溫室內(nèi)溫度分布較均勻。溫室通風(fēng)口開(kāi)度一定時(shí)，溫室內(nèi)通風(fēng)率與室外風(fēng)速呈顯著線性正相關(guān)?？紤]溫室內(nèi)溫度及風(fēng)速對(duì)作物的影響，以降溫為主要目的時(shí)，建議通風(fēng)口開(kāi)度取75％～100％

3、，若室外風(fēng)速大于3m.s-1且室內(nèi)溫度能滿足作物生長(zhǎng)，則建議通風(fēng)口開(kāi)度小于75％。
　　2.我國(guó)北方地區(qū)夏季氣溫較高，溫室內(nèi)溫度更是高于作物適宜的生長(zhǎng)溫度，難以使用，溫室利用率低。對(duì)大跨度溫室進(jìn)行噴霧降溫現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在不同的天氣情況下，夏季噴霧降溫相對(duì)于自然通風(fēng)能夠降低空氣平均溫度3.5℃左右，說(shuō)明了噴霧降溫系統(tǒng)在大跨度溫室可以達(dá)到降溫的效果。分析了60s開(kāi)300s關(guān)、90s開(kāi)300s關(guān)和120s開(kāi)300s關(guān)三種噴霧運(yùn)行模式噴霧蒸發(fā)

4、冷卻效率，三者的蒸發(fā)冷卻效率分別為26.3％、39.4％和47.2％，從降溫效果及噴霧蒸發(fā)冷卻效率結(jié)合來(lái)看，120s開(kāi)300s關(guān)的降溫效果最為理想。
　　3.利用CFD技術(shù)模擬了典型晴天下的大跨度溫室自然通風(fēng)結(jié)合噴霧降溫條件下溫室內(nèi)的溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)分布，將實(shí)測(cè)數(shù)值作為CFD模擬的邊界條件，將各測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值與模擬值進(jìn)行比較，溫度和濕度平均相對(duì)誤差分別為10.5％和9.9％，表明模擬值與實(shí)測(cè)值吻合良好。通過(guò)驗(yàn)證的模型模擬了不同風(fēng)速和布