蔬菜大棚微气候环境的实验与数值模拟研究——以山东寿光蔬菜大棚为例

摘要

蔬菜大棚作为高效设施农业的一个重要组成部分，在国民经济建设中起着不可忽视的重大作用，通过发展高效节能蔬菜大棚，提高单位耕地面积的产量和效益，即稳定了农村，促进了农业和农村经济的可持续发展，又增加了农民收入。 蔬菜大棚的微气候环境是一个非常复杂的系统，受众多因素和条件的制约。大棚内物质与能量的传输、太阳辐射的透射与分布特征、作物生长过程中的能量交换、土壤热量传导等都会对大棚内环境造成一定的影响。大棚的生产效率除了生物学本身的遗传因素，主要取决于大棚的气候环境，研究蔬菜大棚的微气候环境有一定的现实意义。 本文对山东省寿光地区的冬暖型蔬菜大棚的微气候环境进行了测试实验，通过测试初步了解了该地区蔬菜大棚的微气候环境特点，总结了蔬菜大棚内的气温变化规律及棚内气温的水平和垂直分布特性、大棚的透光性及棚内的光照分布特性、大棚内的湿度特点及变化规律、大棚地温和大棚墙体的温度分布及变化规律。 本文还对寿光冬暖型蔬菜大棚冬季自然通风过程进行了合理的假设与简化，建立了用于计算的物理模型，给出了控制方程和边界条件，并运用CFD软件对蔬菜大棚自然通风过程中的棚内温度场和速度场进行了数值模拟。数值模拟给出了温度场分布和速度场分布。计算结果与实验值的对比表明，大棚内温度场的计算值和实验值吻合得较好，速度场中多数测点的计算值与实验值比较接近，少部分测点计算值与实验值有一定偏差，总体上数值模拟计算结果在工程误差范围内。该研究为进行蔬菜大棚结构和工况的优化设计提供了理论指导。

目录

文摘

英文文摘

声明及关于论文使用授权的说明

1绪论

2蔬菜大棚微气候环境测试方法

3蔬菜大棚微气候环境测试结果与分析

4数值模拟软件介绍

5蔬菜大棚内温度场与速度场的数值模拟

6结论

致谢

参考文献