日光温室内空气流动特性研究

摘要

日光温室是人类从事植物栽培的一种高级园艺设施。随着科学技术的进步，不仅要求日光温室冬季能保温防寒，而且在炎热的夏季能实现温度控制，为植物提供最适宜的生长环境。日光温室产业是一种高技术、高投入、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。温室的夏季降温主要有自然通风和机械通风两种方式。自然通风方式的温室在国内外都有大量应用。究其原因，主要是该方式能量消耗低。这对于能源比较紧缺的中国农业生产来说，优先考虑用自然通风方式有一定的现实意义。 本文对日光温室建立了二维和三维稳态的CFD模型，进行了数值模拟计算(使用FLUENT计算流体力学软件)。计算结果给出了合理的流场分布，并与实验值进行了对比。并用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，进一步预测了实验温室内部空气的速度场的分布情况，分析了日光温室在不通风情况和通风情况空气流动特性，同时又讨论了不同位置开窗通风的不同影响以及模拟温室内种植不同植物时的空气流动特性。 本文的研究结果表明，目光温室内不通风的情况下有一定的循环，自然通风情况下开天窗和墙壁开窗两种情况下具有不同的流动特性，可以根据不同的地理位置选择不同的通风方法达到降温目的，而且还可以预测日光温室内的速度场。

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第一章 绪论

1.1日光温室内空气流动特性研究的目的与意义

1.2研究现状及趋势

1.2.1国内外温室以及自然通风研究现状

1.2.2国内外温室研究发展趋势

1.2.3温室内风速调节发展概况及趋势

1.3本课题的研究内容与方法

1.3.1课题的研究内容

1.3.2有限元分析技术的选择

1.3.3系统开发过程及主要使用软件

1.4流场计算的SIMPLE算法的

第二章 温室内自然通风的数值模拟模型

2.1速度场数值计算的主要方法

2.1.1耦合式解法

2.1.2分离式解法

2.2模拟对象的模型建立

2.3数学物理模型建立

2.4本章小结

第三章 不通风情况下日光温室内空气流动特性研究

3.1风速仪器选取

3.2模拟不通风情况下温室参数

3.3日光温室内不通风情况下FLUENT模拟

3.3.1可视化处理

3.3.2不通风情况下温室内种植植物的空气流场

3.4本章小结

第四章 通风情况下日光温室内空气流动特性研究

4.1模拟通风情况下温室参数

4.2日光温室内通风情况下FLUENT模拟

4.2.1可视化处理

4.2.2模拟开天窗通风情况下温室内的空气速度场

4.2.3模拟反方向通风情况下温室内的空气速度场

4.2.4通风情况下温室内种植不同高度植物的空气速度场

4.3本章小结

第五章 结论和展望

参考文献

致谢

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