论文部分内容阅读
目前,各地日光温室的经济效益普遍出现下滑的现象,日光温室的不足也日益凸现:整体设施水平低,环境调控能力差,室内劳动操作不便,土地利用率低,周年利用率低等。为了更好地解决这些问题,农业部设计规划院设施农业研究所设计了新型智能化日光温室,并于2005年在小汤山精准农业基地建成、使用,它是一款半地下式温室,采用了现代化的环境调控技术和科学新颖的建筑结构设计。
本文以新型智能化日光温室为研究对象,对它的热环境进行了实验研究,为该温室的推广和应用提供了理论基础。在炎热夏季对室内外的光照、空气的温湿度以及土壤的温度进行实时在线测量,通过分析,得到了温室内的光热环境和不同降温设备运行条件下的降温效果。实验结果表明:当外界平均气温为33.6℃时,采取必要的降温方法,可以使夏季正午时段的室内平均气温控制在30.6℃以下。通过冬季热环境的实验研究发现:不论是上午的升温效果还是夜间的保温效果,该温室都要好于一般的日光温室;在冬季夜间,室外平均气温达到-9.1℃时,室内平均温度仍能维持在6.1℃以上;但逢阴雪天会使室内温度远远低于晴天,相差甚至会达到3~4℃,室内出现的极限低值为4.6℃,此时应采取一定的加温和保温措施。
本文根据温室冬季夜间的稳态传热原理,建立了计算模型,采用CFX软件对封闭的新型智能化日光温室的温度场和气流场进行了模拟计算,分析表明:模拟值与实测值基本吻合,最大差值为1.0℃,平均差值为0.4℃。利用经过验证的CFD模型,通过改变温室长度和跨度,观察和预测室内温度场的变化,以期为新型智能化日光温室的优化设计提出理论依据,也为其它日光温室的热环境研究提供直观便捷的方法。
从投入运行一年多来的生产实践和热环境研究证明:新型智能化日光温室在冬季保温和夏季降温等方面与国内其他日光温室类型相比,具有不可比拟的优越性,适宜于在北方大部分地区使用。