自然通風日光溫室熱環(huán)境的試驗研究與數(shù)值分析.pdf

1、日光溫室是我國特有的溫室結構形式，在北方冬季蔬菜生產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、部分結構設計不合理等缺點。
　　 通過對太原市某日光溫室的室內外太陽輻射、室內外空氣溫度、空氣相對濕度、圍護結構內表面溫度、土壤溫度、CO2濃度等環(huán)境要素連續(xù)測試得到相應數(shù)據(jù)，并對其進行分析，得出自然通風日光溫室的光溫特性，白天，室內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、　 在試驗測試的基礎上，采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法對自然通風日光溫室進行數(shù)值模擬。根據(jù)質量、動量和能量守恒定律，建立了自然通風日光溫室熱環(huán)境數(shù)學模型。在對自然通風日光溫室的CFD模擬中提出了邊界條件處理方法，采用反應系數(shù)法求解墻體的非穩(wěn)態(tài)導熱，設置墻體導熱的第二類邊界條件，對墻體熱流量計算數(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行多項式擬合，進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自帶太陽能計算器進行處理，較好地解決了溫室自然通風CFD模擬中復雜的邊界條件處理的難題。
　　 應用新建數(shù)值模型對溫室內速度場和溫度場的分布及變化情況進行了穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的模擬。將模擬值與試驗結果進行比較表明，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。
　　 在上述研究的基礎上，對溫室自然通風口位置、圍護結構等熱工參數(shù)進行了研究，運用CFD模