寒冷干旱地区日光温室冬季热环境测试与模拟研究

摘要

日光温室因其结构简单，能够很大限度的利用太阳能而被广泛应用于我国寒冷干旱地区农业生产领域。准确的掌握寒冷干旱地区日光温室的环境特点及变化规律能够为温室的构建及其控制提供科学有效的理论依据，进而提高温室的生产力。
　　本课题以我国寒冷干旱地区呼和浩特市赛罕区西把栅乡合林村种植生产日光温室为研究对象，通过长期测试不同天气下的温室内外空气温度、太阳辐射量、土壤温度及墙体和土壤表面热通量等环境参数，选取晴朗天气和小雪天气的实测数据进行分析，运用CFD方法展开温室建模及温度场模拟。
　　结果表明，太阳辐射随太阳高度角的变化呈正弦曲线变化；晴朗天气条件下，温室内温度变化比较剧烈，温室最低气温出现在8:00左右，最高气温出现在13:00左右；而小雪天气条件下温室内温度变化平缓，最低气温出现在9：00左右，最高气温出现在12：00左右。晴朗天气条件下，5cm、10cm、15 cm土壤温度的最高值分别出现在15:00、16:00、18:00左右，土壤温度极值出现时间的滞后,而小雪天气条件下表现不明显；晴朗天气条件下，夜间墙体表面热通量要高于地面，而小雪天气条件下，夜间地面热通量要高于墙体表面。将模拟结果与实测结果进行对比发现，两者相互吻合，验证了运用CFD方法对温室建模分析的科学性和可行性。

目录

1引言

1.1课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3研究目的及意义

1.4研究的主要内容

2.1供试日光温室

2.2试验方法

3试验数据处理分析与讨论

3.1不同天气状况下日光温室小气候日变化特征

3.2本章小结

4 温室数学模型的建立与求解

4.1温室物理模型

4.2 温室的数学模型

4.3 湍流模型的选择

4.4 壁面函数法

4.5 辐射模型的选择

4.6 数值计算方法的选择

4.7 本章小结

5.基于CFD的温室内温度场模拟分析

5.1网格的划分

5.2控制方程

5.3边界条件的确定

5.4参数选取

5.5温室CFD模拟及验证

6结论与展望

6.1结论

6.2展望与建议

致谢

参考文献

作 者 简 介