基于CFD模型的大跨度温室自然通风热环境模拟

大跨度温室作为一种新型南北走向的钢骨架覆膜温室,解决了传统日光温室土地利用率低、空间狭小的问题。为了研究在自然通风条件下大跨度温室的温度和气流场的分布规律,以及不同室外风速条件下通风口开度对大跨度温室温度和气流场的影响,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件构建三维稳态大跨度温室模型,模拟自然通风条件下大跨度温室内的温度场和气流场,并采集典型晴天下通风口开启50%时大跨度温室内13个测点的温度,将各测点的测量值与模拟值进行比较,最后利用已验证模型模拟分析通风口开度(25%、50%、75%、100%)在不同室外风速(1、2、3、4 m·s~(-1))条件下的大跨度温室温度和气流场。验证结果表明:模型模拟值与实测值的绝对误差在0.2~2.8℃,均方根误差为1.6℃,最大相对误差为9.9%,平均相对误差为4.1%,表明模拟值与实测值吻合良好。模拟结果显示,温室顶部温度高,底部温度低;室外冷空气从西侧通风口进入,温室内西侧温度低于东侧;温室内平均风速从南到北逐渐减小;温室中部风速明显小于东西两侧。大跨度温室上通风口及侧通风口全开时,温室内温度分布较均匀。温室通风口开度一定时,温室内通风率与室外风速呈显著线性正相关。考虑温室内温度及风速对作物的影响,以降温为主要目的时,建议通风口开度取75%~100%,若室外风速大于3m·s-1且室内温度能满足作物生长,则建议通风口开度75%。     

高拱坝混凝土施工仿真结果的动态图输出

动态图输出功能是高拱坝施工仿真系统的重要组成部分,为高拱坝的施工管理提供了有效的工具。结合溪洛渡拱坝施工仿真系统,运用ADO（ActiveX Data Objects）对象连接access2007数据库和Chart控件生成大坝混凝土月浇筑量、缆机浇筑效率直方图等进度信息。同时利用VB对AutoCAD进行二次开发实现了大坝浇筑过程的三维动态显示,能较好地提高工程建设管理的效率。     

论农业科技在农业生产中的作用

论述了农业科技在农业生产中的作用,运用科技的力量可提高农业生产能力,以使农业增收、农民增效。     

基于辐射累积量的灌溉策略对不同土壤质地温室黄瓜产量和品质的影响

针对设施土壤栽培中缺乏简单实用灌溉策略的问题,该研究以黄瓜‘中农26’为试材,在典型土壤质地（壤土、黏壤土和砂壤土）下,控制同一质地土壤相同太阳辐射量累积下总灌水量一致,探究基于太阳辐射累积量的灌溉策略（分别以15、20和25 MJ/m²的辐射累积量作为灌水起始点）对日光温室秋冬茬黄瓜植株生长、产量、灌溉水分利用效率和品质的影响。结果表明,对于壤土、黏壤土和砂壤土,以25 MJ/m²的辐射累积量作为灌水起始点,分别对应单次3.22、3.56和2.77 mm的灌水量,有利于植株获得更高的光合速率、叶面积、株高和节间数;但同一质地土壤相同灌水量下基于太阳辐射累积量的灌溉策略并未对黄瓜产量和灌溉水分利用效率产生显著影响（P>0.05）。对于壤土、黏壤土和砂壤土,以20 MJ/m²的辐射累积量作为灌溉起始点,分别对应单次2.59、2.85和2.22 mm的灌水量,果实可获得较高的可溶性糖和维生素C含量,较低的硝酸盐含量,品质较优。因此,基于太阳辐射累积量作为灌水起始点的灌溉策略可用于设施黄瓜栽培,但单次灌水量需综合考虑土壤质地类型和高产/优质的栽培目标进行设定。     

基于CFD技术的日光温室自然通风热环境模拟

首先利用计算流体力学(CFD)软件,构建自然通风条件下日光温室内温度和气流场的模拟模型;其次,通过测量典型晴天前覆盖下通风口开启时日光温室内各测点的温度,将16个测点的实测值与模型模拟结果进行对比,对模型进行验证;然后,利用通过验证的模型模拟分析3种通风模式下(前覆盖上通风口单独开启、前覆盖下通风口单独开启以及上下通风口同时开启)日光温室内温度和气流场的分布。模拟结果表明:当温室前覆盖上通风口单独开启时,室外冷空气从通风口下端进入并迅速下行,然后通过通风口上端流出,温室内气流主要受热压的影响,空气流速小。当温室前覆盖下通风口单独开启时,温室内0.5m高度以下气流速度较大,室外冷空气从通风口下端进入,与地面、后墙、后坡和覆盖层进行热交换后,从通风口上端流出,温室内温度分布与气流走向一致。当温室前覆盖上、下通风口同时开启时,冷空气从下通风口进入,从上通风口流出,在通风口处气流速度较大。模拟条件下,温室单开上通风口或下通风口时室内平均温度为300.0K,但单开上通风口温室内温度分布更均匀;上、下通风口同时开启时,温室内温度为299.0K,通风降温效果明显优于单开一个通风口。     

日光温室热压风压耦合自然通风流量的模拟

通风是温室环境调节的重要手段,通风流量计算涉及流量系数与风压体型系数,因此有必要定量分析不同通风模式下的通风流量及对应的系数,为通风调节提供理论依据。本文分析了热压风压耦合作用对通风流量的影响机理,构建了通风流量与热压风压作用关系的数理模型;采用CO2气体示踪法测试日光温室模型(按1:5的比例缩小)在不同通风口宽度条件下的通风流量,将试验测得的通风流量、空气温度、风速和通风口宽度等参数代入模型,对模拟值与实测值进行多元线性拟合,得出拟合度最高的流量系数与风压体型系数。结果表明:当温室模型通风口宽度为3、5和7cm(相当于实际温室通风口宽度为15、25、35cm)时,热压风压耦合作用的通风流量可按0.5G=0.81S?(H?ΔT/T)?0.078S?u、0.5G?0.63S?(H?ΔT/T)?0.067S?u和0.5G=0.46S?(H?ΔT/T)?0.058S?u分别计算,式中S、H、ΔT、T、u分别为通风口面积、宽度、室内外温差、室外温度和风速;相应的流量系数分别为0.78、0.60和0.44,风压体型系数分别为0.04、0.05和0.07;在总通风流量中,当室外风速高于1.5m·s-1时,风压通风流量所占总通风流量的比例均高于50%,风压通风占主导作用;当室外风速大于2.5m·s-1时,风压形成的通风流量所占比例均大于70%,说明此条件下可忽略温度即热压的影响。     

苎麻黄蛱蝶生物学特性初步研究

苎麻黄蛱蝶是湖南苎麻的主要害虫。研究表明:苎麻黄蛱蝶在湖南1年发生2代,第一代幼虫6月上旬至7月下旬出现,第二代出现在8月中旬至9月上旬。可在低龄幼虫群聚危害高峰前,喷撒2.5%敌百虫粉进行防治。     

温室主动蓄放热-热泵联合加温系统热力学分析

主动蓄放热-热泵联合加温系统加温和节能效果显著,在温室加温领域应用前景广阔,但系统技术参数及工艺仍有待优化。该文通过对系统进行能量平衡和可用能(Exergy)分析,得出系统及各组件的性能系数、可用能损失、损失比和可用能效率,以此为依据对系统进行性能评价和优化。试验结果表明:系统平均1 d中集热和保温阶段可用能损失总量为9.77×104 kJ,可用能效率为48.7%;可用能损失最大、可用能效率最低的组件是主动蓄放热装置,其次是热泵装置、循环水泵和蓄热水箱,其可用能损失比分别为78.7%、8.3%、7.7%、5.3%,可用能效率分别为25.6%、38.3%、75.0%、88.2%。就整个系统而言,最需要进行技术优化的是主动蓄放热装置与热泵装置,可用能损失主要由有限温差传热引起,降低传热温差、减少有限温差传热过程以及改进生产工艺是优化的重点。试验期间系统的集热效率为89.0%~100.5%,热泵装置制热性能系数(coefficient of performance,COPHp)达5.48~6.08,性能远远高于传统太阳能热水系统以及水、地源热泵。该研究为温室加温系统性能评价和优化设计提供思路。     

含未知输入观测器的广义系统故障诊断

基于未知输入观测器设计和故障诊断的概念,讨论含未知输入的Lipschitz条件下非线性广义系统传感器故障诊断问题.在非线性广义系统中,通过引入传感器的故障信号,重新构造非线性广义系统,设计基于未知输入观测器,在满足Lipschitz条件下,实现了传感器故障的检测与分离.给出数值仿真算例验证该算法的有效性.