強制通風條件下Venlo型溫室內(nèi)氣流場和溫度場的CFD數(shù)值模擬研究.pdf

1、本論文對無植物和有植物兩種條件下采用強制通風降溫的Venlo型溫室進行了實驗測試。在實驗測試的基礎上，采用CFD方法建立了無植物和有植物兩種條件下采用強制通風降溫的Venlo型溫室的CFD模型，并把CFD模擬結果與實驗測試結果進行對比驗證。最后利用得到的CFD模型分析無植物和有植物兩種條件下采用強制通風降溫的Venlo型溫室內(nèi)部溫度場和氣流場的分布情況。 在實驗測試的基礎上，采用CFD方法建立了強制通風條件下Venlo型溫室的三

2、維CFD模型。模型中采用了應用廣泛的標準的k—ε湍流模型，并使用標準壁面函數(shù)法對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)學模型。 對無植物和有植物兩種條件下采用強制通風降溫的Venlo型溫室的數(shù)值模擬結果與實驗測試結果進行對比驗證，室內(nèi)空氣溫度的模擬值與實測值的平均相對誤差為7.5％，最大相對誤差分別為15％；室內(nèi)風速的模擬

3、值與實測值的平均相對誤差為6.4％，最大相對誤差為14.3％。數(shù)值模擬結果與實驗測試結果吻合得很好，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、無作物兩種情況下溫度場和氣流場的分布情況。分析結果表明：溫室內(nèi)部的溫度場南北最大溫差分別為7℃和3.75℃；豎直方向上，頂部和圍護結構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，風機附近溫度變化范圍較大。植物對室內(nèi)氣流的阻礙作用，無植物的時候室內(nèi)下方的風速大小為0.4～0.8m/s，有植物的時候室內(nèi)風速的大小為0.2 m/s～0.35m/s?？拷鼥|側墻的風速明顯比靠近西側墻的氣流速度小。風機出口處的風速呈放射球狀向室外發(fā)射。 通過CFD模擬結果與實驗測試結果的對比和驗證，可以發(fā)現(xiàn)CFD模型對強制通風條件下的Venlo型玻璃溫室進行數(shù)值模擬和分析具有較高的準確性。CFD模型能夠