温室地下贮热系统设计研究

为了降低温室环境调控能耗。根据育苗不同阶段对气温与土壤温度的要求，设计了温室地下贮热系统，并阐述了系统的组成和贮热原理；同时，分析了各设计参数对系统贮热性能的影响。这样不仅为系统设计与理论分析奠定了基础，对其它类似地下贮热系统的设计、研究也具有参考意义。     

半地下日光温室技术及机械装备配置的研究

通过对半地下日光温室的实际应用和理论分析,总结出半地下日光温室的建设技术和机械配套,以及温室的技术参数,提出半地下日光温室在大同市广泛推广和建设的前景。     

北疆地区冬季半地下式日光温室模拟设计

北疆地区经济主要来源为种植业,但该地区昼夜温差大、冬季寒冷,对冬季温室大棚的保温提出挑战。如何有效地改善日光温室的保温效果,提高日光温室的生产效益,满足本地冬季蔬菜的供应需求是设计日光温室时应考虑的问题。基于此,本设计提出了半地下式日光温室,主要完成了以下设计工作:建立计算机软件模型模拟设计半地下式日光温室,具体对北疆半地下室日光温室跨度、脊高、前屋面采光屋面角、下挖深度和后墙高度等尺寸进行模拟设计,并对半地下式日光温室经济环境效益等方面进行了可行性分析。     

燃煤热水土壤消毒机在日光温室中的应用试验

通过在新疆农科院哈密瓜研究中心吐鲁番试验站进行燃煤热水土壤消毒机测试,操作时间10h,观察时间2天,热水出水量2.58t/h,耗煤量28.5kg/h,可持续保持出水温度70℃以上达5h,并可使温室内地下30cm以上的土壤温度保持在45℃~50℃达7h左右,处理667m2标准温室只需2天左右。试验结果表明,该土壤消毒设备对土壤加温效果明显,保持时间长,并且较其他土壤消毒方法作业时间明显缩短。     

日光温室下沉深度对地温的影响分析——基于地下传热模型

从多孔介质传热传质学基本原理出发,充分考虑了有蔬菜覆盖条件下的地下土壤固体颗粒、液相流体及气相流体的传热传质过程,建立了日光温室内蔬菜生长情况下土壤二维非稳态传热模型。该模型根据土壤中热、水、气的耦合迁移建立二维非稳态微分方程组,运用高斯迭代法对方程组进行数值求解,利用MATLAB编写模型求解程序,对地下土壤的温度进行模拟,并对模拟结果进行分析。用试验温室实测值对模拟结果进行了验证,对地温的模拟结果平均绝对误差为0.4℃,平均相对误差为2.8%,表明所建模型模拟结果较好。同时,利用该模型模拟分析下沉深度为0、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5m节能日光温室(不同下挖深度温室的结构参数完全一致)地下不同土壤深度温度变化特点,为在保定地区建造适宜的下沉深度温室提供理论依据。     

日光温室根区热环境相变调控系统设计与性能试验

为探索一种节能高效的日光温室热环境调控模式,以鞍II型日光温室为原型制作试验温室模型并设计了相配套的日光温室根区热环境相变调控系统,包括相变集热单元、潜热储存与交换单元、根温调节单元、循环泵组和循环管路5部分,并制定出系统热性能测试方案。通过对比试验,研究系统在单路循环模式下运行对日光温室模型室内空气、栽培基质不同深度温度的调节效果,以及对温室模型中紫叶生菜幼苗生长指标的影响。结果表明,冬季运行条件下,系统可以有效蓄积太阳辐射热,实现日光温室的高效能量收集和热环境调控,减少室内空气温度波动,提高基质根区温度。典型晴天天气测试时,试验温室20 cm深度处基质平均温度均高于对照温室。此外,与对照温室相比较,试验温室中生菜幼苗的株高、茎粗、单株叶面积、最大叶宽可分别提高13.4%、11.9%、79.1%、35.3%,表明试验温室内热环境更利于紫叶生菜幼苗的生长。     

日光温室蔬菜栽培的土壤与施肥技术

日光温室中复种指数高,化肥的使用量较露地多,长期较大量的化肥施入,可导致土壤板结和盐类积聚的老龄化现象,不但影响蔬菜的生育,还可能诱发多种病害。     

日光温室蔬菜机械化生产的效益分析

结合长子县试验区的建设情况,通过对日光温室蔬菜产业技术要领、机具设备配备、效益等关键因素进行详细分析充分说明了日光温室蔬菜种植过程中应用机械化所产生的巨大效益,并进一步提出今后农村发展日光温室存在的主要问题和发展对策。     

双流化床物料循环系统的试验研究

设计了一种利用生物质气化生产民用煤气的双流化床物料循环系统，在小型试验台上就运行参数和结构尺寸对物料循环的影响进行了试验，提出了合理的运行参数。在试验基础上，建立了颗粒通过水平孔口的物料循环模型，可很好预测颗粒通过孔口的流动。     

达坂城区防风型日光温室的优化设计

解决制约新疆地区设施农业发展的结构不合理、保温蓄热能力差、抵御灾害性气候能力差等因素,针对鸟鲁木齐市达坂城区自然环境条件,对日光温室结构参数、结构用材选择、温室热负荷计算及屋面承重系统的计算进行分析,开展防风型日光温室优化设计,提出适合大风地区,满足菜、果、瓜多种作物需求的日光温室设计方案,提高设施农业生产结构技术水平。     

日光温室集散热增温蓄热系统的优化与试验研究

为研究设计适用于南疆和田地区日光温室冬季夜间增温蓄热设备,设计了日光温室集散热增温系统,改进了系统集散热器,测试了系统冬季夜间增温蓄热效果,分析了系统对日光温室空气温度、相对湿度以及0cm深土壤温度和15cm深土壤温度的影响和系统集放热效率。试验结果表明：系统在典型晴天试验温室较对照温室温度可以增温4.3℃,试验温室较对照温室平均相对湿度降低8.65%;阴天试验温室较对照温室平均温度增温2.4℃,平均相对湿度降低6.8%,且系统综合平均集热效率为52.6%,表明该日光温室增温系统在和田地区富余的光热资源条件下具有显著效果。     

日光温室内置式太阳能集热调温装置试验研究

为了提高冬季日光温室内的温度,研究开发了贮蓄太阳热能用于夜间温室内加温的太阳能集热调温试验装置.该装置垂直固定在日光温室内靠近北墙的钢筋拱架上,利用冬季晴天时北墙部位的太阳辐射热量使水增温,并把水储存在蓄热水箱内;夜间温室内温度降到一定程度时,利用所贮蓄的热量再给温室加温.试验结果表明:该装置白昼贮热与夜间加温效果明显,白昼集热可使水温提高20℃以上,夜间用蓄积的热量加温,可以使室内气温平均提高约1.7℃以上.     

自适应地下滴灌灌水器的设计开发

针对最为节水、高效用水的地下滴灌技术,主要分析了目前地下灌水器产品的结构、使用特点和功能,并运用土一水系统中土壤水分理论知识,提出并设计了一种非电子控制的地下滴灌灌水器产品.该产品以土壤负压为控制动力,以土壤水分为控制条件,当灌水器附近土壤发生干湿变化时,土壤表现出不同大小的负压,并作用于灌水器内部的弹性膜囊,使之发生变形,从而改变灌水器内部流道的通断,使灌水器的出流状况始终与土壤含水量自动相适应,具有出流量自调节的功能.     

几种日光温室保温被的保温性研究

前屋面覆盖保温被广泛地应用于日光温室保温。为此,利用温室覆盖材料传热系数测试台对现有3种日光温室保温被的保温性能进行了测试。测试结果表明,保温性从高到低依次为防水牛津布+再生棉+镀铝膜、牛津布+15mmPE发泡塑料+牛津布、防水牛津布+EPE珍珠棉+针刺毛毡+PE膜+防水牛津布,传热系数依次为1.120,1.350,2.022 W/(m2·℃),热节省率分别为85.38%,82.38%,73.60%,为用户使用购买提供了参考依据。     

日光温室滴灌条件下土壤基质势对番茄生长的影响

利用埋在滴头正下方0.2 m深度的真空表负压计,通过控制土壤基质势下限（-10 kPa,S1;-20 kPa,S2;-30 kPa,S3;-40 kPa,S4）,研究在太行山山前平原日光温室覆膜滴灌条件下土壤基质势对早春茬口普通番茄（Lycopersicon esculentum Mill.var. commune Bailey）生长的影响。试验结果表明：番茄的叶面积和叶绿素随土壤基质势的提高趋于增加;土壤基质势越高,产量越高;土壤基质势-30kPa时,灌溉水利用效率最高;番茄果实的Vc含量随土壤基质势的降级而降低;番茄果实的可溶性糖含量与土壤基质势的变化梯度没有关系。综合考虑番茄产量、品质和灌溉水利用效率,日光温室覆膜滴灌条件下,早春茬口番茄的土壤基质势控制在-20~-30 kPa最为适宜。     

日光温室黄瓜膜下滴灌灌溉制度的试验研究

以膜下滴灌条件下日光温室黄瓜为试验材料,共设4个处理,每个处理3个重复。通过测定土壤水分、黄瓜形态指标、黄瓜产量及品质以及灌水量,对膜下滴灌条件下日光温室黄瓜灌溉制度进行了试验研究。结果表明,仅从产量角度衡量,处理4黄瓜产量最大。在兼顾黄瓜产量、品质及节水目标时,日光温室夏黄瓜在膜下滴灌条件下,结果期适宜的耗水量应为120 mm左右,日耗水强度为3.04~4.68 mm。每隔4~5 d灌1次水,灌水定额为15 mm;理想的土壤含水量指标为田间持水率的85%~90%。     

基于CFD的日光温室温度与卷帘开度关系研究

日光温室通过在棚面上覆盖卷帘保温材料的方式,可以有效地减少日光温室在外界环境温度较低情况下的热量散失,在前期研究的改进型日光温室后置固定式卷帘装置基础上进一步研究不同卷帘开度对于日光温室内部温度变化的影响。选择保温性质较好的保温被作为卷帘材料、简化北方地区较为典型的辽沈Ⅳ型日光温室结构,通过对日光温室的散热情况分析,得到日光温室内部温度的变化与其卷帘开度导致的保温材料与卷膜的覆盖面积变化存在着一定的线性关系。并通过CFD-Fluent仿真软件和验证性试验进行研究验证,结果表明:覆盖卷帘可以有效地减少日光温室的热量散失,维持室内适宜温度及其均匀性,在较为理想的环境条件下,日光温室内部温度变化与卷帘开度存在一定的线性关系,且日光温室内部温度由于棚面散热速率的差异所呈现的区域性差异也进一步验证了该结论。     

地下滴灌对草坪土壤水分及根系分布的影响

以滴头、滴灌毛管二种地下滴灌灌水器为研究对象,通过田间对比试验,探讨了地下滴灌条件下的土壤含水率、草坪根系空间分布规律。结果表明,滴灌毛管在水平方向的土壤含水率差异显著,而滴头在垂直方向的土壤含水率差异显著。说明以滴头灌溉水平方向土壤含水率水平方向分布偏差小、灌溉均匀性高,而滴灌毛管则适合深层灌溉。在此基础上,结合草坪根系空间分布规律,初步确定了在滴头、滴灌毛管2种灌水器中,滴头灌溉更适合城市绿地草坪,也为草坪地下滴灌技术应用提供了参考依据。