湿度控制温室温升技术的模型研究

推导了定风量和定温升2种湿度控制温室温升的技术模型,并简化了模型中的通风量、温升和加湿量等参数的表达式,重点突出影响通风量、温升和加湿量的关键因素。简化后的结果表明,在温室温度22℃,当通风量一定时,用湿度控制温升技术比用传统风机湿帘控制温升技术能使室温的温度更均匀;当温升一定时,用湿度控制技术比用传统风机湿帘控制技术使用的风量少得多。     

机械通风温室内部温度模型的试验验证

介绍了一种以温室机械通风和温室内作物冠层蒸发过程为主的温室温度数学模型,该模型具有结构简单、所有过程均为线性表达的特点,特别适合温室的在线适时控制。为了能够验证模型的可行性,进行了两种通风率条件下的试验。试验结果说明:在通风量足够高时,该模型能较好地预测温室内部温度。     

温室夏季热状态的计算

建立了土壤非稳态热交换的温状态的数学模型，并在此基础上提出一套完整的计算方法。在计算机的帮助下利用该计算方法，可以较准确地计算出周期性太阳辐射作用下的温室，在不同的通风量和通风工作制下，室内气温的日变化规律，从而为确定合理通风量、选择合理的通风工作制，满足农业生物的温度要求，提供了通风管理的科学依据。     

塑料温室通风降温的试验研究

提出了华南型温室设计方案，对华南型温室与其它几种常见温室采用自然通风或机械通风等效果进行试验比较。试验结果表明，机械通风是温室有效的降温措施，但运行费用较高；华南型温室采用自然通风是一种有效而低廉的降温措施；连栋温室的通风效果与连栋数有关，连栋数越多，通风效果越差。     

基于FANS的温室风机通风性能测试

试验采用Fans assessment numeration system(FANS)为现场监测系统,利用位置上下移动持续运行的螺旋桨风速计和静压传感器对风机通风性能进行测试。试验共测定3个玻璃温室内3种类型共9个排风风机在不同工况下静压5.0~61.5 Pa范围内的通风量和能源消耗。结果显示,风机防护网的存在及清洁状况对通风量的影响低于5%;塑料百叶窗风机比相同配置的铝制百叶窗风机通风量和能效分别平均高13.1%、15.1%;参数完全相同的风机能效差异最高达12.7%;胶带驱动的风机转速减少16.1%时通风量平均降低38.7%;温室内静压超过30 Pa时风机能耗显著增加。     

基于变频驱动的温室变风量通风节能效果试验

基于变频调速驱动技术的温室变风量通风(VAV)方法,可以实现温室夏季通风节能。在一个装备机械通风系统的连栋温室中对设置由变频驱动(VFD)控制的通风系统和常规的开关通风系统进行对比试验。变频控制系统由输入参数为室外环境太阳辐射热流密度和温室内外部温度的控制算法实现变风量通风(VAV),两部分温室的内部气候参数和耗电量得到连续检测并进行对比。连续试验结果表明:在保证两个温室气候参数一致的条件下,变频驱动控制方式比非变频驱动控制方式具有36%(湿帘不工作)和46%(湿帘工作)的节能效果。     

华南区域温室自然通风系列天窗装置

温室自然通风是一种基本不消耗动力能源,利用风压和热压进行温室内外空气交换的环境控制技术,为华南地区温室通风换气的主要方式。为了改进温室自然通风系列开窗装置,提高温室通风效果,利用卷膜式和齿轮-齿条驱动式研制了不同通风比的温室天窗装置,并对其操作方法进行了详细说明。研制的温室天窗装置操作简单,运行管理费用低,可以满足不同植物品种生长的需求,有助于提高华南设施环境调控技术水平。     

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℃。     

风压通风的单栋温室内部流场的ANSYS CFD模拟

利用ANSYSCFD软件模拟了单栋温室内风速为3m／s时的速度场，在此基础上比较了侧窗通风、侧窗加天窗组合通风等几种不同的通风方式下的温室内部流场变化。由理论推导和对模拟结果分析得出侧窗加天窗的通风布局的平均风速较高，因而通风率较高，对作物的损害较小。     

强制通风温室中温度分布的试验研究

本文介绍了在强制通风温室中使用水帘和不使用水帘降温时，不同通风率情况下温室温度分布．包括室内外温差、温室长度方向和高度方向温度差的试验测试方法。试验结果表明：在不使用水帘和使用水帘时；温室内温度差在垂直方向最为显著，增大通风率会减少该温度差；与不使用水帘相比，使用水帘时提高通风率对降低室内温度效果显著。     

温室自然通风研究

与强制降温相比,温室自然通风是一种较经济的降温方式。本文对比分析了自然通风的几种研究方法,发现示踪气体测量技术和通过数理模型计算通风率的方法是研究自然通风原理和效果的比较直接的方法,它们为能量守恒环境参数预测模型研究奠定了基础。目前借助自然通风率计算公式,应用能量守恒方法研究自然通风应用比较广泛。虽然前人对自然通风已经做了非常深入的研究,但尚未涉及应用预测模型,决策采用天窗通风还是天窗、侧窗同时通风;以及不同通风面积的降温能力,并且还没有将自然通风模型应用到温室自动控制系统中。因此,建立温室自然通风环境预测模型,通过精确的试验,确定模型参数,并将模型应用于指导温室环境控制,具有积极的意义。     

FlUENT在研究温室通风中的应用

国内外应用FLUENT研究温室通风的文献大多对其模拟结果进行重点讨论,而对应用过程及应用细节部分一般不做详述,所以很难从这些文献中总结FLUENT在温室通风研究中的应用经验.为此,在阅读大量国外及国内研究成果的基础上,并结合自己的实际模拟经验,对FLUENT在温室通风研究的过程及应用细节进行了全面详细的介绍.同时,具体讨论了用FLUENT对温室通风进行模拟涉及到的一系列问题.FLUENT作为模拟软件其应用是一个不断尝试的过程,丰富的模拟经验将提高模拟效率及模拟结果的准确性.     

单栋塑料大棚在高温低风速下的自然通风数值研究

为了研究华东型单栋塑料大棚在高温低风速极端天气下的自然通风特征,利用计算流体力学(CFD)理论建立栽培植物的全尺度三维自然通风模型,模型包括了太阳辐射和作物的影响。仿真结果证实:在外界风速较低时,热压通风起主导作用,且增开天窗能提高大棚的通风效果。CFD仿真结果和实验测试点的温度偏差在1.1°C之内,吻合较好,验证了CFD模型的有效性。     

自然通风条件下塑料大棚温度和湿度模拟

为了深入研究大棚通风对大棚内温、湿度影响,基于能量与物质平衡原理建立了大棚内部温、湿度预测模型,对大棚内部温、湿度进行预测模拟,并以试验观测数据对模型进行了检验。结果表明,模拟晴天天窗开度50%(处理1)与100%(处理2)时,大棚温度预测值和实测值决定系数分别为0.98、0.99,相对湿度预测值和实测值决定系数为0.9,模型能较好的预测棚内温、湿度;大通风面积对大棚内温、湿度影响大于小通风面积,通风面积对大棚内温度影响比相对湿度影响明显。研究结果可为通风条件下塑料大棚温、湿度环境控制研究及南方塑料大棚生产管理提供参考依据。     

南方连栋塑料温室冬季通风除湿开窗优化

连栋塑料温室主要依靠日光蓄热,冬季为保温需要长时间密闭以避免室内热量流失,这就导致室内形成高湿环境,使栽培作物易患病虫害.以有效除湿和减小室内热量损失为目标,以十一连栋塑料温室为研究对象,建立全尺度计算流体力学模型(CFD模型).在顶窗通风工况下,CFD模型的有效性经实验数据验证,其计算值与各测点湿度的实验值变化趋势吻合,且差异在5％以内;并利用该模型研究了不同开窗组合(侧窗、顶窗和顶窗加侧窗)对温室内空气流场和湿度场的影响.仿真结果表明,顶窗通风是一种较理想的通风组合,能够在3 min内完成作物冠状层的除湿.除湿结束后,室内平均相对湿度从92％降至68％,湿度分布均衡性较好,且热损失较小,能满足冬季温室保温、除湿的要求.     

作物高度对温室自然通风影响的CFD分析

近年来,随着计算机性能和技术的发展,计算流体力学在设施农业中得到了广泛的应用。为此,基于CFD数值方法 ,在Venlo型温室自然通风条件下,对不同作物高度的室内气流和温度分布进行了数值模拟。结果表明:不同作物高度对温室自然通风气流速度变化影响显著;室外风速1.5m/s时,温室高度1.2m处室内气流速度低于0.2m/s;作物高度对温室内沿跨度方向温度阶梯变化影响较大,作物高度越高,温度阶梯变化越明显。最后,根据仿真得到不同作物高度自然通风温室1.2m高水平面的平均温度,得出作物高度对自然通风温度的影响规律。     

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。     

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。