湿帘风机降温系统安装高度对降温效果的影响

针对夏季温室内气温的垂直梯度大于10℃的问题,进行了湿帘风机安装高度对降温效果影响的对比试验。试验结果表明:对于冠层高度不超过2m的低矮作物,普通安装高度(湿帘高0.9m、风机高0.5m左右)时,中、下层温度分别在30℃和28℃左右,可以满足作物生长发育的温度要求;但对于番茄等植株高大的作物,其冠层常达到温室上层的高温区(34~35℃),适当提高安装位置(湿帘高2m、风机高1m左右),使得风机的流速场高于植株冠层顶部0.5m左右,使作物冠层的空气温度只有29~31℃,气温的垂直梯度只有4℃左右。     

寒地水稻育秧大棚自然通风条件下的CFD流场分析

随着计算机技术的不断发展与CFD软件的不断完善,计算流体动力学(CFD—Computational Fluid Dynamics)已经取代传统耗时耗力的人工测量,成为通过计算机软件模拟解决温室大棚内部环境问题的重要工具。为此,以种有水稻秧苗的寒地水稻育秧大棚作为研究对象,建立其在自然通风下的CFD三维稳态模型,并利用已验证的模型模拟和讨论了不同组合通风方式下大棚内部环境发生的变化。结果表明:在水稻育秧大棚中,增添天窗通风可以有效地提高气体流动性;与0.3、0.5m的卷帘开度相比,天窗与0.4m的卷帘开度、南北两侧大门进行组合通风时,大棚内的气流分布最均匀,降温效果最佳。     

环流风机布置对温室内流场影响的CFD模拟

为了解大肩高连栋玻璃温室夏季机械通风时室内流场分布,提高机械通风的降温效果,建立了6m肩高温室机械通风工况下的CFD模型,并对模拟结果进行了试验验证,结果表明:模拟值和试验值的最大相对误差为6. 70%,平均相对误差为2. 87%,显示CFD数值模型有效。在CFD模型基础上,进一步对不同环流风机布置下机械通风的降温效果进行了分析,结果表明:使用环流风机可提高机械通风的降温范围,在湿帘风机方向上实现气流的"接力",温室作物冠层南北温度差减小0. 5℃,32℃以下区域增加了20%;在环流风机安装方向上,不同横向截面上反向布置时室内冷热空气混合更好,室内温度分布更加均匀。     

南方连栋塑料温室夏季机械通风优化设计

我国南方地区夏季长期高温,严重影响了温室作物生长。为了提高降温效果且减少通风能耗,需要优化温室机械通风系统的设计参数和控制方法。以南方地区典型的连栋塑料温室为研究对象,针对温室机械通风,建立了三维全尺度瞬态及稳态计算流体力学仿真模型。通过在温室内、外均匀布置温、湿度和光照传感器,测量机械通风引起的温室内气温变化和分布,用实验验证了仿真模型瞬态和稳态计算的准确性和有效性。通过仿真模型模拟了室外高温条件下的风机数量、温室长度、入口温度及环境温度变化等参数对机械通风降温效果的影响程度,并模拟了不同数量风机启闭控制的降温效果。本文提供的控制策略最高可减少约60%的能源消耗,而植物冠层平均温度仅升高0.21℃。     

不同风况和开窗配置对夏季单栋塑料温室微气候的影响

以华东地区种植着空心菜的单栋塑料温室为研究对象构建其全尺度计算流体力学模型(CFD模型)。该模型经现场实验验证,其计算值与各测点温度实验值变化趋势吻合且差异在1.1℃以内。随后,通过该模型研究不同开窗配置下温室内气流和温度场特征,评估开窗配置对通风率、室内外温差和室内气候均匀性的影响,揭示不同风况下温室微气候形成机理。仿真结果表明,不同开窗配置会产生截然不同的温室微气候场。顶侧窗配置下温室通风率最高,室内外温差最小,能产生较均匀的室内气候,因此最适合于温室夏季通风。不同风况会对温室内气流和温度场产生显著的影响,进而影响温室降温效果和气候均匀性;当外界高温低风速气候条件下,热压通风起主导作用;顶侧窗通风能显著提高温室降温效果,有效降低作物冠状层气温。     

不同通风方式日光温室微环境模拟与作物蒸腾研究

日光温室后墙蓄热降低了通风降温效率,高温会刺激植物水分蒸腾,降低水资源利用率。本文以北京市通州区日光温室为研究对象,在原有的上、下通风口基础上,增设后墙通风口。基于DO辐射模型、组分输运模型和多孔介质模型建立了日光温室的计算流体力学（CFD）模型,探究了不同通风方式下温室微环境状况,并结合作物蒸腾模型分析获得了作物蒸腾特征。结果表明,气温变化会直接影响作物蒸腾强度,两者空间分布特征一致。中午温室高温,开启后墙、下通风口,较原来开启上、下通风口,气流走向相似,因减少部分蓄热墙体,降温效率提高5.7%,蒸腾量下降0.020mm/h,开启后墙、上、下通风口,蒸腾量较原来下降0.005mm/h。开启后墙、上通风口,由于两通风口靠近一侧且距离作物较远,只能形成北侧局部降温,降温效率下降10.3%,除湿效率较原来提高5.7%,蒸腾量升高0.035mm/h。此外,在通风口组合中,将靠下的通风口设置在迎风方向,可减少外界来风能量、动量损失,以提高通风降温效率。研究结果可为日光温室微环境调节提供参考。     

华南地区温室大棚通风降温设施结构形式及设计分析

华南地区夏季温室内空气高温高湿,需进行通风降温,才能满足植物生长要求,实现温室设施的周年轮作,提高温室的利用率。文章论述了华南地区温室大棚自然通风、机械强制通风降温的原理,设施的选择与布置,参数的设计计算,总结分析了自然通风和机械强制通风降温作用成效。     

大空间植物无糖组织培养装置设计

根据无糖组织培养的特点,设计开发了一种大空间无糖组织培养装置.同时,阐述了其结构组成和参数计算.采用空调风机、板式电加热器和冷却器,可对培养空间强制通风换气和改变组培苗的生长环境.采用空气过滤器净化通风气流,可减少组培环境的灰尘.试验表明,采用日光灯补光与电加热器短时间加温,装置内温度由21.8℃上升到28.5℃,用时111min,升温速率为0.06℃/min.     

大棚水稻育苗自动温控放风装置的设计研究

针对水稻育苗大棚的卷膜和放膜主要靠人工手动操作完成的现实问题，研制智能温控通风装置。介绍温控器智能控制卷膜器开闭风口的原理及方法，详述智能温控通风装置主要部件的原理、组成及特点，为水稻秧苗生长创造适宜的生长环境。     

缓解奶牛热应激的喷淋水滴粒径研究

为探讨夏季缓解奶牛热应激喷淋水滴粒径对降温效果的影响,通过现场实验测试了3种平均喷淋水滴粒径(0.829、0.947、1.127 mm)缓解奶牛热应激效果。实验中利用热像仪采集奶牛体表温度,同时测定呼吸频率、直肠温度生理指标,并在此基础上利用Merkel焓差理论分析计算奶牛喷淋降温换热量。结果表明,喷淋过程中,3种粒径(0.829、0.947、1.127 mm)在奶牛脖颈区域平均降温为0.7、1.1、0.9℃,腹部区域平均降温为0.7、1.4、1.5℃,平均呼吸频率分别降低0.6、4.2、2.1次/min;喷淋结束后,3种粒径在奶牛脖颈区域平均降温为0.2、0.4、0.6℃,腹部区域平均降温为0.1、0.5、0.6℃,平均呼吸频率降低-0.4、1.4、1.2次/min。喷淋前后奶牛直肠温度均控制在稳定范围内,且平均喷淋水滴粒径0.947 mm和1.127 mm低于0.829 mm时的奶牛平均直肠温度。3种平均喷淋水滴粒径对应的奶牛单位时间换热量分别为417.4、469.9、430.4 W,其中0.947 mm平均喷淋水滴粒径下换热量最大。因此,平均喷淋水滴粒径0.947 mm更适用于夏季奶牛喷淋降温。     

MOCVD反应器的优化及其数学模型的建立

金属有机化学气相沉积(MOCVD)是一门制备薄膜材料的关键技术。该技术所制备的薄膜材料主要应用于微电子及光电子领域，因此对材料的质量、厚度的均匀性要求非常严格。影响薄膜质量的关键因素之一是MOCVD反应器内部的流动和传热问题，而反应器的结构是影响流场的一个重要的因素。因此本文主要介绍了MOCVD反应器的结构及优化设计．描述了反应器内部数学模型及其边界条件，从而考察了反应器结构及操作工艺条件对薄膜生长均匀性的影响。     

公路冷藏运输车厢内三场协同性三维数值模拟与试验

在公路冷藏运输车厢内温度场和速度场协同控制基础上,从能量守恒协同方程和湍流动能方程出发,设置传热工质空气参数,探讨其速度场和压力场的协同性。以温度均布为评价目标,从定性角度验证冷藏车厢内沿纵向截面三场的模拟仿真分布情况,并分别对圆形孔、椭圆形孔和正六边形孔进气匀流板的换热及低阻性能进行数值模拟比较与分析。冷藏厢内进气道采用椭圆形孔进气匀流板后,在满载过程厢内温度沿厢体宽度方向的最高温度由2.53℃降为1.27℃,温度标准差由0.642℃降至0.332℃。结果表明该进气道的流动阻力较小,有效减少制冷机组的泵功损耗,温度分布更加稳定且均匀,速度场、温度梯度场和压力梯度场三场有较好的协同性。     

基于装甲车空调舱内气流分布的热舒适模糊综合评判

对装甲车空调舱内气流组织三维稳态温度场、速度场进行了数值模拟，获得舱内三名乘员周围的平均温度和流速。由于人体热舒适受多种因素的影响，是一种模糊随机变量，采用热舒适性模糊综合评判模型对三名乘员的热舒适性进行评价，对装甲车辆空调舱内气流组织的优化设计和空调舱内的热舒适送风控制提供理论依据。     

基于质点振速测量的近场声全息技术

现有的近场声全息技术都是通过在声源近场测量声压来重建和预测声场,并实现声场的可视化.采用同样反映声场特征的质点振速来进行声全息计算,并推出了基于振速测量的近场声全息重建公式,通过仿真验证了该方法的正确性、可行性和有效性.通过与用声压重建的结果相比较,表明本方法的边缘重建精度高的特点;用质点振速重建可以采用更小的全息面来获得同样的重建精度.     

干燥箱内温度场和气流场的建模仿真与试验研究

研究干燥箱内苜蓿草捆的不同放置方式对其温度场和气流场的影响,建立干燥箱的三维仿真模型,运用流体动力学软件对干燥箱体内苜蓿干燥过程中的温度场和气流场进行数值模拟,分析了在有效干燥时间内长宽高均为10cm的苜蓿草捆竖放、横放、斜放45°与斜放135°情况下干燥箱内气流场变化情况。结果表明,苜蓿横放时,速度分布最均匀,入口风速可以被充分利用,干燥效果最好。通过实验数据与数值模拟结果的比较,证明苜蓿草的数值模拟对深入研究干燥箱内部的热空气流动具有重要意义,为干燥滚筒的设计及热效率的提高提供指导。     

预制装配式渡槽型农渠设计理念及实用性探究

针对填方衬砌农渠在施工与运行过程中存在的问题,结合梁式渡槽的功能特性,提出了运用柔性榫结构及连接支墩实现纵向铰接式连接的预制装配式渡槽型农渠的新设计理念。详细介绍了渡槽型农渠的结构形式及细部构造,同时探讨了其设计和施工要点。通过预制装配式渡槽型农渠与填方衬砌农渠在功能、防渗效果及经济技术等方面的对比分析,得出渡槽型农渠占地面积及填筑渠道土方量较少,抗冻胀能力较高,在不考虑现场装配费用时其造价低于填方衬砌农渠。     

提高箱式穿流干燥室流场均匀性的研究

运用流体力学基本理论,较深入地分析了箱式热风穿流干燥室风速场、温度场的分布规律,提出了使干燥室风速场、温度场均匀分布的结构方案,经对ST-1型箱式穿流干燥机进行应用研究,指出结构方案的可行性,为该类干燥机的设计及研究提供参考。     

电磁环境下生物效应的初步研究

首先研究了螺线管周围的磁场分布及其变化规律，模拟得到了理想情况下螺线管内细胞中的感应电场分布，将其应用于小白鼠的脉冲电磁场试验中，得到此时对生物体发生作用的磁场变化率dB／dt的数值，由此知道了电路中电流的波形，就可以得到空间中任意一点的磁场强度及其变化率，从而可将这种模拟计算应用于更微观的生物电磁试验中磁场的测量。这使生物电磁效应中的磁场的量化成为可能，为进一步的研究打下基础。     

硬铝合金半连续铸造的裂纹缺陷分析

对凝固过程中流场、应力场、温度场及微观组织形态进行数值模拟,能帮助工艺设计人员分析不同时刻凝固过程的温度分布、金属流态、结晶晶粒大小、应力分布等重要物理参数,从而预测疏松、偏析、夹杂及热裂纹等缺陷。     

垫层浇筑完工后停工时长对坝体温

水利水电混凝土坝工程施工过程中，经常由于基坑开挖、导截流施工、固结灌浆施工及其它不可见因素，导致垫层混凝土浇筑完工后停工数日。针对金安桥碾压混凝土重力坝8号厂房坝段在垫层浇筑完工后停工时长不同的情况下，利用三维有限元分析方法对坝体温度和温度应力进行敏感性分析，结果表明，停工时间越长，对坝体的温控防裂越不利，越容易产生裂缝，从而提出了减少停浇时间甚至不停工，即间歇3d进行施工的建议，而且此方案能缩减工期。