水产养殖温室微气候模型建立

摘要

近三十年来，我国的水产养殖产量一直居世界前茅。养殖种类的增加，集约化管理的推行，养殖技术的提高已成为我国水产养殖业的发展趋势。在水产养殖中，养殖池水环境直接影响生物的生长、发育和繁殖，了解水温的分布情况是至关重要的。
　　为了符合我国节能减排的战略需求，改变传统的水产养殖模式，充分利用太阳能及节能技术进行养殖是其可持续发展的必然选择。利用温室养殖成为水产养殖业研究的新课题。本文在总结国内外最新研究成果的基础上，根据地区的气候特征和水产养殖温室类型的特点，从质能传递等基础理论出发，简化并合理关联温室内外的相关参数，研究各因子对温室微气候的作用，从而为实现水产养殖温室的科学化管理提供理论指导。
　　太阳辐射是温室微气候的重要能量来源。将太阳能的相关原理运用到温室微气候的研究中，本文详细介绍太阳辐射的计算方法，探讨温室内太阳辐射再分配的情况。
　　在基本假设的基础上，本文阐述了水产养殖温室热湿传递过程的机理。结合国内外的研究成果，对温室各部分的相关能流及参数逐一描述，从动态角度构建了温室微气候的非稳态数学模型。另外，利用分层理论模型对养殖池水的温度分布进行了动态模拟与实验研究，得到了水温的周期性变化规律。
　　通过Venlo型温室对模型进行实验验证，结果显示:该模型能准确地模拟温室内各部分质能传递过程，其模拟结果与实验测试数据基本吻合，对研究温室内外环境因子的影响作用具有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的目的和意义

1．2 国内外的研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 水产养殖业存在的问题

1．4 本文研究的主要内容

1．5 本章小节

第2章 太阳辐射的计算

2．1 地球的运动

2．2 太阳在空间位置的确定

2．2．1 太阳高度角

2．2．2 太阳方位角

2．2．3 倾斜面上的太阳的入射角计算

2．3 太阳总辐射的计算

2．3．1 大气层外界上太阳辐射

2．3．2 到达地球表面上的太阳辐射

2．3．3 到达地面的太阳直接辐射

2．3．4 到达地面的太阳散射辐射

2．3．4 太阳总辐射强度

2．4 温室透过的太阳辐射

2．4．1 温室覆盖材料的光学性质

2．4．2 温室内太阳辐射的再分配

2．5 本章小结

第3章 水产养殖温室微气候模型的建立

3．1 模型的基本假设

3．2 水产养殖温室机理

3．2．1 覆盖材料的能量平衡方程

3．2．2 室内空气的能量平衡方程

3．2．3 室内空气的质量平衡方程

3．2．4 养殖水体的能量平衡方程

3．3 覆盖材料表面的能量描述

3．3．1 辐射能

3．3．2 对流换热与凝结潜热

3．4 温室内空气的能量描述

3．4．1 对流换热与蒸发潜热

3．4．2 温室的通风换气

3．5 养殖池水的能量描述

3．5．1 养殖池水的热分层

3．5．2 养殖池水热分层的危害

3．5．3 养殖池水的能量描述

3．6 数学建模

3．7 本章小结

第4章 模型计算与实验验证

4．1 实验地点和温室简介

4．1．1 实验地点

4．1．2 温室简介

4．2 实验测点的布置

4．3 测试仪器及操作方法

4．4 数据分析

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

附录1 程序流程示意图

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果