温室自然通风量计算中风压系数的研究

针对温室通风量计算中风压系数选用与风载体型系数相同取值而导致通风量计算结果不准确的问题,采用模拟方法研究风压系数的取值。从物理意义角度阐述了风压系数与风载体型系数的不同;通过理论分析得到了与计算风载体型系数不同的风压系数计算方法;对双坡屋面单栋温室采用Fluent数值模拟方法,得到了温室窗口开启及关闭2种情况下对应的风压系数和风载体型系数。模拟结果表明:温室通风窗口关闭时风载体型系数与窗口开启状态下风压系数取值有较大差异;与风载体型系数相比,风压系数的绝对值迎风面较小,背风面较大,相同部位风压系数和风载体型系数绝对值最大偏差是风载体型系数的60%。在温室通风量计算中风压系数不宜选取与温室风荷载计算中的风载体型系数相同的值。     

不同屋面坡度温室表面风压的数值模拟

探讨双坡面温室屋面坡度对温室结构表面风压分布的影响。基于标准k-ε模型方程和壁面函数法,采用有限元方法对温室结构模型进行离散,利用有限元分析软件ANSYS对不同坡度的双坡面温室表面风压进行数值模拟,对得到的风压分布曲线进行分析。结果表明:当屋面坡度由0°增加到30°时,迎风屋面的风压(风吸力)系数由0.62减小到0.15,背风屋面风压系数由0.58增大到0.66。由于屋面风吸力过大是导致屋面破坏的主要原因,推荐温室屋面坡度采用20°~30°,此时迎风屋面的风压系数(0.28~0.15)及背风屋面的风压系数(0.64~0.66)均较小,满足温室生产及通风要求。     

新疆北疆日光温室风雪荷载的计算分析

[目的]温室屋面为两个坡面、一个拱形面共同组成,风雪载荷较为复杂.对新疆北部地区日光温室风雪载荷进行计算分析,为新疆设施农业进行温室结构设计提供参考和实践依据.[方法]就新疆西山农场日光温室的风雪载荷展开分段式分析计算.[结果]所得风雪载荷值Wk=0.446 7 KN/m2、S =0.86 KN/m2,在《建筑结构荷载规范》(QB50009-2012)雪载值和风载值的范围内,并通过了生产实践检验.[结论]分段式方法分析计算温室复合屋面风雪载荷准确可行.     

日光温室后屋面内侧温度变化规律及温度预测模型

对沈阳农业大学园艺学院日光温室后屋面内侧温度、温室气温、温室地温进行测试和分析,利用传热学理论,以温室热平衡模型为基础,分析了温室后屋面内侧温度变化的动态模型,并运用Matlab软件进行非线形回归,求出该模型的参数。该模型可较准确的反映温室后屋面内侧的温度变化特性,是预测后屋面温度变化,实现自动化控制的基础。为进一步研究日光温室保温特性,实现智能温室前馈控制提供了手段和依据。     

河西走廊典型日光温室骨架安全性分析及截面优化

【目的】基于甘肃酒泉市戈壁农业生产区域的风雪荷载及温室生产实际，分析4种典型结构戈壁日光温室的椭圆管屋面骨架结构安全性，并利用几型钢材料对温室骨架结构安全性进行优化。【方法】以当地典型结构日光温室A10（脊高4.9 m跨度10 m）、A12（脊高4.9 m跨度12 m）、B10（脊高5.6 m跨度10 m）、B12（脊高5.6 m跨度12 m）为研究对象，利用结构模拟仿真软件ANSYS对不同天气的荷载作用下日光温室屋面骨架的受力情况进行了模拟计算，定量分析椭圆管屋面骨架的安全性，并根据风雪荷载作用下屋面承载力薄弱部位受力开展拱杆截面优化设计。【结果】以椭圆管（30 mm×80 mm×2.5 mm）为骨架材料的A10、A12、B10型温室结构均符合设计规范，结构安全；B12型日光温室结构在极端雪天、迎风天工况下最大应力值超出设计规范，存在安全隐患。以几型钢（30×80×2 mm）为骨架材料的四种日光温室在极端天气工况下均可满足挠度和设计强度要求，几型钢骨架较椭圆管钢骨架平均可减少用钢量13.7%。【结论】几型钢管件的强度优于椭圆管管件，其挠度和最大应力均较优；在保证温室结构安全的条件下，...     

基于CFD的不同走向大跨度保温型温室温度场模拟

大跨度保温型温室是针对日光温室之间南北间距较大,土地利用效率不高而设计的。该温室可将日光温室南北间距缩减为2m以内,同时具有日光温室的良好保温特征,但一直以来缺乏对该大跨度保温型温室的光温性能评价。本研究利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)构建三维稳态温室模型,模拟不同走向对温室光温环境的影响,为温室建设提供理论依据。在模型中采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,通过离散坐标辐射模型(Discrete ordinates,DO)模拟热辐射的影响。将模拟结果与试验测量结果进行对比,模型模拟值与实测值绝对偏差在0.3~2.1℃范围内,验证了构建的CFD温室模型的准确性。利用已验证的模型模拟结构尺寸完全相同,走向分别为东西与南北的2栋温室内的温度场分布情况,比较分析不同时刻(6个案例)温室内温度场差别。模拟结果表明,在上午10:00和下午14:00,2种走向温室内温度差异不明显在正午12:00,南北走向温室内温度比东西走向温室高2.8℃。在室温分布均匀性方面,利用CFD后处理软件提取6个案例在每一节点处的模拟值,统计6个案例温室温度的相对标准偏差,结果表明,在早、中、晚的3个时间段内,南北走向温室的RSD值均低于东西走向温室。综合模拟与测试结果表明,双拱大跨度保温型温室在北方地区应选用南北走向,温室的光照分布、温度分布都优于东西走向。     

烟台市日光温室后屋面参数优化设计

后屋面结构和性能对于日光温室的性能有非常大的影响。为设计出适宜烟台市日光温室栽培的最优化后屋面结构,通过调研常规生产所采用日光温室及其后屋面结构,借助中国农业大学开发的日光温室光环境模拟软件,以后屋面倾角、水平投影宽度和后屋面构造为自变量,模拟研究不同后屋面参数对日光温室内部温度的影响。模拟推算可知,日光温室跨度9 m的情况下,后屋面最优化参数为倾角38°,水平投影宽度1.3 m,复合构造材料宜采用挤塑板替代聚苯板。     

寒冷干旱地区日光温室结构的优化设计

应用ANSYS有限元软件对寒冷干旱的呼和浩特地区常用的节能型日光温室结构进行了三维分析,研究了日光温室在作物载荷与雪载,南风载荷和北风载荷三种不利载荷组合情况下的受力,然后对日光温室的前、后屋面角、弦杆弧度和结构杆件的截面尺寸进行了优化设计.优化后的温室结构与优化前相比可节省用钢量约1.43kg/m2;温室的全部结构杆件均采用标准钢材确定,利于采购和日光温室的建造;前、后屋面角经优化后对温室内部采光也较有利.     

新疆标准化日光温室热环境实测与模拟分析

[目的]研究新疆乌鲁木齐市周边地区日光温室结构优化设计方案,提升设施农业经济效益.[方法]对标准化节能日光温室的温度、湿度、地温、光照等环境因子进行数据采集,与温室热环境模拟预测软件的综合评价体系进行对比分析.[结果](1)模拟室内外气温与实际温度变化趋势基本一致,低温误差小于0.5℃,高温误差较大,原因是输入模拟气象条件时选择了内置模式确定室外气象条件,仅提供了晴天与阴天的日最高与最低气温不够精确.(2)温室采用临时加温装备造成墙体及后屋面实测温度与预测模拟值的平均误差大于4℃.[结论]已建成新疆地区节能日光温室结构设计科学、合理,温室热环境满足越冬生产要求,温室性能模拟对日光温室性能提升,温室结构优化以及新材料的开发有着重要的意义.     

后屋面水平投影长度对日光温室性能的研究

为了研究后屋面水平投影长度对节能型日光温室性能的影响,以北方高纬度日光温室为研究对象,分析了哈尔滨日光温室合理的前屋面角。在确保日光温室采光性能的基础上,应用ANSYS有限元软件对温室结构进行了三维分析,讨论了后屋面水平投影长度对日光温室结构安全性能的影响。结果表明,对于北方高纬度地区常用的脊跨比为1：2的日光温室,当后屋面水平投影长与脊高之比为24％～25％时,日光温室结构比较合理。前屋面角大于哈尔滨最小前屋面角29．2°,有利于日光温室的采光和积雪的滑落,钢结构承栽能力比较好,是适合课题组即将建设的北方高纬度地区的日光温室结构。     

宁南山区经济节能型日光温室优化选型研究

[目的]研究不同后屋面类型对日光温室温度和光照强度变化的影响,为日光温室结构选型提供理论依据.[方法]以后屋面为2和1 m和无后屋面三种不同结构类型的日光温室为研究对象,对宁夏南部山区温室建造成本和冬季寒冷时期的温度、光照变化进行比较.[结果]日光温室建造成本,温室1＞温室2＞温室3.保温性能,温室2＞温室3＞温室1.采光量,温室3＞温室2＞温室1.[结论]从温室建造成本、保温、采光来看温室3更经济节能.根据温室建造费用及温度、光照试验对比分析,温室3是更适合宁夏南部山区气候特点及经济发展水平的日光温室类型,适宜在该地区建造,该种类型温室在后期园区扩建及辐射推广中能够大幅降低建造成本.     

中国第一个日光温室辅助设计软件研发成功

日光温室是以太阳能为主要能源,夜间采用活动保温被对前屋面保温,进行越冬生产的单屋面塑料薄膜温室。它是具有中国知识产权的温室建筑形式,适合中国国情。针对我国部分农村地区日光温室出现的采光不合理、建材使用过多以及结构不安全等问题,笔者开发了一种日光温室设计专用软件(SGDS1.3版)。该软件能够为设计者或建造者提供必要的技术信息,包括日光温室的配套设施,中国各地的气象资料等;提供日光温室设计的基本参数;对日光温室骨架进行结构校核;生成建材报表等功能。该软件的开发为日光温室的建造者提供了便利,不仅可以形象地了解到日光温室的结构和性能,而且可以虚拟地建造自己的日光温室。     

高效保温材料在日光温室后屋面中的应用研究

【目的】分析高效保温材料的热工性能,并测试其在日光温室后屋面中的应用效果,为日光温室后屋面保温节能材料的优选提供依据。【方法】以聚苯板、挤塑板、玻璃棉及常规材料干草帘作为后屋面保温层材料,分析其热工性能及热经济性能,并应用于日光温室后屋面,通过温室内外温度变化、热量传递及植物生长情况评价其保温性能。【结果】挤塑板的各项热工性能指标较优,其温室热惰性指标为2.59,技术经济特征量为29.26(元.W)/(m4.K),以其作为后屋面保温层的3#日光温室内气温、土温均较高,后屋面外表面夜间放热总量602.92 kJ/m2,低于其他温室,其内西葫芦定植后前期各项生长指标与常规后屋面材料温室间存在显著差异,其产量达38 847kg/hm2。聚苯板技术经济特征量也较低,保温性能次之;玻璃棉由于附加抗压层而导致应用成本提高,常规材料干草帘的保温性最差。【结论】挤塑板具有良好的热工及保温性能,较适合用于日光温室后屋面保温层。     

日光温室茄子高产高效栽培技术

茄子对温度、光照要求严格,冬季生产难度大,现介绍一套高产高效栽培技术. 1日光温室茄子栽培应具备的条件 1.1温室条件在北纬35～40°地区,日光温室墙体厚度要求在1.2m以上,后屋面厚40cm以上,后屋面水平投影1.2m以上,高跨比1:2.0～2.4.     

下沉式大跨度大棚型温室的设计及应用研究

为更好的适应生产需要,提高经济效益,对日光温室结构进行技术改造。设计建造了无后墙的双屋面拱形钢架结构的下沉式大跨度大棚型温室,以普通日光温室为对照,对温湿度、建筑成本及经济效益进行比较分析。结果表明:无论晴天还是阴天,下沉式大跨度大棚型温室的气温和地温均高于对照温室,7d中2个温室的最高气温相差2.8℃,最低气温相差4.1℃,前者的最低地温较对照的最高地温还高0.6℃。2个温室相对湿度相差不大。下沉式大跨度大棚型温室的建筑成本和收益分别为220.4和72.2元/m2,建筑成本比对照温室减少65.1元/m2,且收益增加了11.1元/m2。下沉式大跨度大棚型温室是一种保温性能好,低投入高产出的温室类型,具有良好的应用前景。     

防寒沟对日光温室横向地温的影响

以未设置防寒沟和在前底脚设置防寒沟的辽沈Ⅰ型日光温室为例,对土壤温度变化规律进行了试验研究.研究表明,在地面下0.4m,最低温度出现在温室的前底脚,其次是温室的后底脚,未设置防寒沟时最高温度出现在温室中部靠后,设置防寒沟时最高温度出现在温室中部靠前;在地面下0.8m,未设置防寒沟与设置防寒沟温室内外温度变化规律基本相同,说明防寒沟埋深0.8m是合理的,建议取0.8m～1.2m;对采用不同防寒沟材料对日光温室沿横向地温变化规律分析表明,吸湿性小、导热系数小、整体性好的聚苯板具有较好的保温隔热性能,而炉渣作用不明显.     

砖混结构复合墙体温室与单质实心土墙温室性能比较

1两种温室的基本结构 砖混结构复合墙体日光温室是指后墙和山墙埔体主体为红砖和陶粒砖作为吸热、蓄热层，墙外同定10cm厚的聚苯板作为隔热层，后屋面由聚苯板铺设的日光温室。单质实心土墙温室是指后墙和山墙均为纯土建造，墙基5～6．5m、墙顶2．5m厚，后屋面由无滴多功能膜和两层：草帘铺设的目光温室。     

热量平衡法确定日光温室换气次数

准确估计日光温室冬季生产时热收支是实现温室环境合理调控的基础,正确估计温室换气次数则可正确估计由冷风渗透引起的失热.因此,从热量平衡的角度出发,建立了求解日光温室换气次数的模型,计算了12m跨度不加温日光温室在12月至2月晴天的换气次数.结果表明:投射到室内地面上的太阳辐射显热转换系数为80%及30%两种情况下,前者日均换气次数变化为0.94～2.31h-,后者为0.28～1.32h-1,最小值出现在12月.夜间的换气次数基本在0.13～0.2h-1范围内.由热量平衡法确定的日光温室换气次数与现有文献中换气次数吻合.     

基于文洛(VENLO)型温室结构的温室通风系统的应用与改进

文洛型温室结构概述Venlo型温室起源于荷兰,也非常适合荷兰的气候条件:风速大、光照弱、温度适中(极限温度范围在-5℃~30℃)。我国l983年首次从罗马尼亚引进这种温室,通过近20年的发展,这种温室型式在国内已有较大面积的推广应用。文洛型温室结构特点Venlo型温室是一种小屋面玻璃温室,标准跨度6.4m,开间4m,檐高3～4m,每跨2个人字形小屋顶直接支撑在桁架上,小屋顶跨度3.2m,高度0.8m,(见图1)。根据桁架的支撑能力,还可将2个以上的3.2m小屋面组合成一个大跨度,如9.6m,12.8m等,形成室内大空间,以便于机械化作业。Venlo型温室除透光率高外,钢材…     

新源县日光温室辣椒秋延晚挂秧聚红栽培技术

新源县具有生产反季节蔬菜得天独厚的自然条件,尤其适合秋延晚辣椒的种植。本文结合新源县温室辣椒生产情况,总结出日光温室辣椒秋延晚挂秧聚红栽培技术。1日光温室硬件设施的要求选择新型的日光温室。即温室长60～100 m,跨度7.5～8m,脊高3.7 m,后屋面长2 m以上,后墙底宽1.3 m以上,培土最好在2 m以上。安装有卷帘机,滴灌设施。夏季配有遮阳网。