重慶Venlo型溫室機(jī)械通風(fēng)降溫效果模擬研究.pdf

1、溫室是農(nóng)業(yè)設(shè)施中的主要設(shè)施之一，溫室內(nèi)的作物能否正常地生長(zhǎng)發(fā)育，主要取決于作物的遺傳因子和作物所處環(huán)境兩大因素。一方面，遺傳因子即作物生長(zhǎng)發(fā)育的潛力所在;另一方面，其所處的生長(zhǎng)環(huán)境決定其潛力的可實(shí)現(xiàn)程度。因此，適宜的溫室環(huán)境尤其重要，環(huán)境調(diào)節(jié)與控制是溫室作物生產(chǎn)的核心。重慶地區(qū)目前普遍存在著夏季溫室內(nèi)高溫導(dǎo)致作物無(wú)法生長(zhǎng)的問(wèn)題，因此對(duì)于溫室大棚的利用率普遍降低。影響溫室室內(nèi)環(huán)境的一個(gè)主要因素是通風(fēng)，通過(guò)對(duì)溫室內(nèi)的通風(fēng)能讓溫室內(nèi)部和環(huán)境之

2、間的物質(zhì)和能量進(jìn)行交換，從而有效地控制溫室的溫度、濕度、CO2濃度，從而使得溫室內(nèi)的作物生長(zhǎng)達(dá)到最佳狀態(tài)，因此對(duì)于溫室通風(fēng)的研究顯得很有必要。
　　本文主要基于FLUENT流體軟件，采用CFD方法對(duì)重慶地區(qū)夏季機(jī)械通風(fēng)條件下的Venlo型玻璃溫室內(nèi)的溫度場(chǎng)與氣流場(chǎng)進(jìn)行模擬研究，建立了與實(shí)測(cè)大小相同的溫室三維模型，并通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，得出CFD模型的模擬較為準(zhǔn)確與可靠的結(jié)論，在此基礎(chǔ)上利用模型模擬預(yù)測(cè)了溫室環(huán)境

3、在不同的風(fēng)機(jī)和濕簾的安裝高度、不同的濕簾高度和不同的溫室開(kāi)間數(shù)的配置等工況下的溫室內(nèi)溫度場(chǎng)和氣流場(chǎng)的分布情況，討論分析不同方案下溫室內(nèi)的溫度分布規(guī)律，并探討不同結(jié)構(gòu)方案的溫室內(nèi)部降溫效果，提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，為Venlo型玻璃溫室在重慶地區(qū)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和溫室內(nèi)環(huán)境控制提供理論參考。主要研究?jī)?nèi)容、研究方法及結(jié)論如下:
　　(1)建立與實(shí)驗(yàn)溫室結(jié)構(gòu)及尺寸一致的溫室三維模型，進(jìn)行CFD模擬的可靠性驗(yàn)證。通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，

4、發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果的溫度曲線走向基本一致，氣流場(chǎng)分布也大致相同，從而驗(yàn)證了CFD模擬研究的可行性與可靠性。以溫室濕簾及風(fēng)機(jī)的不同安裝高度為切入點(diǎn)進(jìn)行模擬研究，得出不同安裝高度下溫室內(nèi)的氣流場(chǎng)與溫度場(chǎng)分布情況，模擬結(jié)果表明，較高的設(shè)備安裝高度可使溫室內(nèi)垂直方向和水平方向的溫度梯度分布逐漸趨于緩和。
　　(2)以溫室配置不同的濕簾高度與溫室長(zhǎng)度的增加作為模擬的切入點(diǎn)，將1.5m和2.0m規(guī)格的濕簾分別配置到長(zhǎng)32m、48m及6

5、4m的溫室中，模擬研究溫室內(nèi)的溫度場(chǎng)與氣流場(chǎng)的分布情況。研究結(jié)果表明，濕簾高度從1.5m提升到2.0m，將會(huì)擴(kuò)大溫室內(nèi)部的降溫區(qū)域，為冠層高度較高的作物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境;不改變風(fēng)機(jī)功率，僅增加溫室的濕簾高度，可以保證48m長(zhǎng)度范圍以內(nèi)的溫室能夠達(dá)到較好的降溫效果，而長(zhǎng)度超過(guò)64m的溫室降溫則受到了一定程度的限制，可以考慮增加風(fēng)機(jī)的個(gè)數(shù)或者增大風(fēng)機(jī)的功率。
　　綜合分析在不同的風(fēng)機(jī)、濕簾安裝高度，不同的濕簾高度及溫室開(kāi)間數(shù)的大小配