自然通風(fēng)日光溫室熱環(huán)境的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析.pdf

1、日光溫室是我國特有的溫室結(jié)構(gòu)形式，在北方冬季蔬菜生產(chǎn)中具有非常重要的作用，但目前仍存在保溫性差、濕度較高、CO2濃度偏低、部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等缺點(diǎn)。
　　 通過對(duì)太原市某日光溫室的室內(nèi)外太陽輻射、室內(nèi)外空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度、土壤溫度、CO2濃度等環(huán)境要素連續(xù)測試得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析，得出自然通風(fēng)日光溫室的光溫特性，白天，室內(nèi)空氣溫度主要受太陽輻射的影響，夜間，土壤和墻體是溫室的主要放熱體。
　

2、　 在試驗(yàn)測試的基礎(chǔ)上，采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法對(duì)自然通風(fēng)日光溫室進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒定律，建立了自然通風(fēng)日光溫室熱環(huán)境數(shù)學(xué)模型。在對(duì)自然通風(fēng)日光溫室的CFD模擬中提出了邊界條件處理方法，采用反應(yīng)系數(shù)法求解墻體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，設(shè)置墻體導(dǎo)熱的第二類邊界條件，對(duì)墻體熱流量計(jì)算數(shù)據(jù)和PVC膜表面溫度、土壤表面溫度、室外空氣溫度的測試值進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，進(jìn)而編譯成用戶自定義函數(shù)，

3、并提出室外太陽輻射采用FLUENT自帶太陽能計(jì)算器進(jìn)行處理，較好地解決了溫室自然通風(fēng)CFD模擬中復(fù)雜的邊界條件處理的難題。
　　 應(yīng)用新建數(shù)值模型對(duì)溫室內(nèi)速度場和溫度場的分布及變化情況進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的模擬。將模擬值與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較表明，在穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)條件下，模擬值與測試值都有較高的吻合度，可知此模型具有一定的正確性和可行性。
　　 在上述研究的基礎(chǔ)上，對(duì)溫室自然通風(fēng)口位置、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等熱工參數(shù)進(jìn)行了研究，運(yùn)用CFD模