倾斜式日光温室冬季热环境的模拟研究

摘要

日光温室产业是一种高投入、高技术、高产出、高效益的集约化市场产业，它能充分利用有限的光热资源，通过增强人的主观调控能力，最大限度的减弱气候不利因素的影响，从根本上改变露地栽培的传统生产模式，大幅度地提高作物的产量、质量、经济效益。自20世纪80年代中期以来日光温室得到突飞猛进的发展，从根本上解决了我国北方冬季新鲜蔬菜供应的难题。
　　本文针对我国温室的特点对我国日光温室的发展、日光温室的类型及作物温光适应性、日光温室的保温进行了分析。概述了 CFD在暖通空调中的应用现状、CFD在国内外研究动态及 CFD方法应用于温室环境的国内外研究现状。并对日光温室结构墙体和前屋面及保温覆盖材料的国内外的研究现状作了概述。
　　本文建立了适用于冬季供暖无植物条件下，加热日光温室热环境模拟的CFD模型，采用了 RNG湍流模型，采用适当的求解策略，借助于商业 CFD软件 FLUENT对温室进行了数值模拟研究，预测了实验温室内部空气的温度场的分布情况，并借鉴前辈所做的实验数据对模拟结果进行了分析验证。通过模拟结果与实验数据的比较，验证了所采用模型的可行性与准确性。
　　本文对不同厚度夯实土墙温室进行了模拟研究，表明在哈尔滨若用夯实土墙150cm已足够；对纯砖墙和异质复合墙体温室进行了模拟研究，表明异质复合墙体的保温隔热性比一般砖墙效果要好；对不同屋面材料温室进行了模拟研究，表明 PC板的隔热性比塑料薄膜效果好，且 PC板的使用寿命比塑料薄膜长，如果从长远角度考虑建议温室选取PC板做前屋面。

目录

倾斜式日光温室冬季热环境的模拟研究

SIMULATION OF THE HEAT

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 研究的目的

1.3 国内外研究现状

1.4 本课题的研究内容

第2章 日光温室的主要类型及保温状况

2.1 我国日光温室的发展概况

2.2 温室类型及作物温光适应性

2.3 辐射相关知识在温室中的应用

2.4 日光温室的保温

2.5 本章小结

第3章 日光温室模型的建立与求解

3.1 物理模型的建立

3.2 日光温室的数学模型

3.3 壁面函数法

3.4 微分方程的离散与求解

3.5 GAMBIT 与FLUENT 软件简介

3.6 本章小结

第4章 日光温室的模拟及实验验证

4.1 实验温室的基本状况

4.2 模拟的基本工作

4.3 实验温室的模拟

4.4 模拟的实验验证

4.5 本章小结

第5章 不同结构材料的温室模拟及结果分析

5.1 几种厚度夯实土墙墙体温室模拟及分析比较

5.2 纯砖墙和复合异质墙体温室模拟及分析比较

5.3 采光面为PC 板与塑料薄膜温室模拟及分析比较

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢