温室农业由于受气候条件影响较小,与传统种植业相比,具有明显的优势,是中国北方作物生长的独特设施类型,也是农村经济建设不可或缺的一部分。通过合理的通风方式,使得大棚内温度、湿度、太阳辐射等重要因素满足植物生长的要求,从而提高作物的产量和效益,具有重要的实际意义和经济价值。本文采用现场测试和数值模拟相结合的方法,对圆拱形冬枣大棚开展了以下研究:(1)对陕西省大荔县圆拱形冬枣大棚的微气候环境进行了测试实验,通过测试,初步了解了该县冬枣大棚的微气候环境特点,总结了其变化规律。发现测试期间(2018年8月10日~11日),大棚内平均温度达到了47℃;在14:00左右棚内温度最高,达47℃;在凌晨01:00至07:00,棚内相对湿度最高,达100%。这超过了冬枣生长的适宜范围。为了探明大棚自然通风机制,在测试研究结果的基础上,对大棚夏季自然通风过程进行了适当的假设与简化,构建了大棚通风的CFD数值模型。并采用实测结果验证数值模型的准确性。(2)利用数值模型对夏季大棚内温度场和速度场进行模拟。分析了大棚长度方向、跨度方向、高度方向的不同截面的温度场和速度场分布特性,确定了降温策略为降低大棚顶部温度、增强植物冠层气流流动。(3)结合太阳能烟囱强化自然通风的原理,分析了对七种不同位置和结构的太阳能烟囱强化自然通风大棚的温度场和速度场分布。结果表明,添加太阳能烟囱后大棚降温效果明显,最大可达4.8℃。采用SC-Ⅵ型太阳能烟囱后大棚中气流组织较其他形式更均匀,因此通风效果最好,有较好的降温效果。以SC-Ⅵ型为研究对象,考虑太阳能烟囱入口风速,宽度、高度等因素,研究温度场和速度场的变化。结果表明,风速从0.5m/s提高到1.0m/s,大棚内温度平均降低2℃;增加宽度到1.5m会增强空气流动,继续增加空气流动不再增强;大棚高度的增加对靠近烟囱处的气流流动有促进作用,但对于整体的降温效果变化不明显,平均降低温度0.2℃。(4)由于自然通风具有不确定性,为了确保大棚内保持适宜的温度和相对湿度,可在自然通风不保证条件下采用湿帘风机作为降温辅助措施,暖风机作为保温措施。研究结果表明:夏季最热天气情况下,9:00-18:00棚内温度超过35℃,利用太阳能烟囱+湿帘风机进行降温;18:00-21:00,进行自然通风。冬季最冷天气情况下,可采取机械送风向下送热风的方式来维持大棚内的温度。