基于CFD仿真自然通风大棚窗口的设置

塑料大棚通风换气对大棚内作物的生长影响较大,特别是对于自然通风大棚,研究其通风窗的开设位置及方式意义重大。建立塑料大棚三维模型,利用计算流体动力学软件Fluent,对大棚在自然通风条件下的流场进行仿真,得到不同侧窗和天窗尺寸及配置条件下大棚的流场分布规律。结果表明,大棚侧窗对提高流场的气流速度作用明显,但侧窗高度超过1m后,气流速度增加不明显;天窗对大棚前半段气流影响较小,天窗位置最好开在后半部分靠近出口的位置;增开门旁通风窗对提升大棚通风能力有明显效果。     

风向对温室内气流分布模式影响的CFD分析

以自然通风的Venlo型两连栋玻璃温室为研究对象,基于CFD数值方法,以流体控制方程和标准湍流模型为理论依据,结合DO辐射模型对室外风向垂直屋脊和平行屋脊两种工况下室内气流分布模式进行了3-D数值模拟。结果发现风向垂直屋脊时侧窗外侧存在两个对称涡流,侧窗是主要进风口;室内气流速度随高度呈上升趋势;室内东侧流速较西侧低。风向平行屋脊时,侧窗气流流动复杂,天窗是主要进风口;气流速度随高度呈下降趋势;室内东侧流速较西侧高。两种风向下南北向流速分布相对均匀一致。室外风向对室内气流分布模式有明显影响。     

温室降温方法的设计与选用

自然通风温室基本降温方式为自然通风与机械通风降温。自然通风降温为温室周围或顶层留通风窗(侧窗与天窗),当室内温度由于日照而提高时,热空气会因密度降低而上浮由天窗溢出,外界空气则由侧窗流入形成对流,温度差异愈大其流速愈快,但室温仍将大于外界温度。自然通风降温在冬天     

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。     

计及风压中心漂移的汽车侧风稳定性研究

运用汽车侧风稳定性理论，对侧向风敏感性试验的4个阶段进行了详细分析，在ADAMS／Car软件平台上建立了侧风环境下仿真所需的整车动力学模型．仿真过程首次计及风压中心的漂移，着重拟合了气动侧力、风压中心位置随时间的变化曲线．将得出的仿真结果与以往把侧风作用期间风压中心的位置视为固定不变的情况进行了比较，结果显示计及风压中心漂移的仿真数据与试验趋于吻合．根据分析结果，提出了几条改善侧风稳定性的措施。     

Venlo型温室夏季自然通风降温的CFD数值模拟

采用CFD(computational fluid dynamics)方法对Venlo型温室夏季采用室外遮阳和屋顶喷淋措施的自然通风降温过程进行了数值模拟。模拟时对整个计算域采用六面体网格进行划分。对温室天窗附近区域的网格进行了加密处理，生成的网格总数约为100个。温室CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象，外界气象条件、温室围护结构、室外遮阳与屋顶喷淋、室内植物和土壤等作为数值模拟的边界条件进行处理。对Venlo型温室在室外遮阳和屋顶喷淋措施下室内空气温度的变化以及在整个温室空间的分布进行了数值模拟。同时进行了venlo型温室室内温度的现场试验测试。CFD模拟结果和试验测试结果均表明：室外遮阳和屋顶喷淋使温室内空气温度得到有效降低。CFD模拟得到的Veto型温室室内温度平均值与试验测试结果的平均差值为1．7℃，平均偏差为试验测试结果的5％；数值模拟得到的温室室内温度的空间分布变化趋势也与试验测试结果一致。     

荷兰Venlo型连栋温室夏季自然通风降温系统的试验研究

针对我国气候条件下，大型连栋温室夏季自然通风降温效果差，而机械通风降温成本较高的问题，对采用自然通风并结合遮阳网、室外屋顶喷淋降温措施的荷兰引进Venlo型玻璃温室的室内温湿度状况进行了测试。结果表明：连栋温室室内空气温度明显低于室外，且室内温湿度分布比较均匀，能够满足作物生长需求。室外屋顶喷淋的降温效果显著，而且未造成温室内湿度显著增加。这种自然通风降温系统的能耗小，在中原地区使用可以达到温室降温和降低温室夏季生产成本的双重目的。     

风压作用下的自然通风阻力特性的探讨

探讨了风压作用下大开口的自然通风阻力特性，并提出了用局部损失迭加法来计算阻力损失，即认为通过建筑物的气流是由不同的突缩段和突扩段的组合。由此可推出进、出口的流量系数不同，从而得到一种简单的估算自然通风量的计算方法。与试验值进行验证，相比通常的计算方法，此方法误差更小。     

不同风场下高层建筑风效应的风洞试验研究

在大气边界层风洞中模拟了C,D两类地貌的风场，对某市区办公楼进行了风洞试验，分析了不同风场下高层建筑风压分布特性、风荷载及风致响应特性.结果表明：C类风场下平均风压系数、总体弯矩系数、最大基底剪力和最大基底弯矩均大于D类风场的对应值；C类风场下办公楼风荷载大于D类风场下办公楼风荷载；C类风场下各测点风压谱峰值对应频率均小于D类风场下各测点风压谱峰值对应频率；C类风场下结构顶部峰值加速度大于D类风场下结构顶部峰值加速度.     

横向下沉式通风天窗及其性能

本文对横向下沉式通风天窗的设计及其性能进行了深入的研究。分析了影响通风性能的种种因素,探讨该类型天窗性能的基本规律。整理得出天宙局部阻力系数ξ和流量系数μ的计算公式,即文中的式(5)、(6)。并列出ξ和μ的选用表。对屋架间距、挡雨片的形式及天窗水平口面积与垂直口面积之比(F_(sp)/F_(cz))等提出了建议。     

风帆体型建筑表面风压的分布特征研究

针对典型风帆体型建筑的风荷载采用风洞试验方法进行研究,给出典型风向下风帆建筑的平均风压和脉动风压的分布特征,探讨该体型建筑产生此类分布的原因,并分析围护结构设计时风帆体型建筑的最不利受风区域.研究表明：风帆容易形成“前压后吸”的风压分布,对于迎风面积大、厚度却相对较小的风帆建筑整体抗风较为不利;脉动风压系数与平均风压系数分布规律较为相似,背风区的风压脉动小于侧风区;当风帆建筑锋利边缘处于侧迎风时,来流风会在锋利边缘发生显著的气动分离,使得该区域出现极大的负压.     

钢丝绳—连杆式温室天窗机构的研制

一种用于温室（塑钢玻璃温室）通风的钢绳－连杆式天窗机构，能同时开闭１０个塑钢玻璃天窗，实现温室的自然通风，达到控制温内温度的目的。该天窗机构具有结构简单、工作可靠，加工制造及安装容易等特点，适宜在中小型温室中应用。     

温室结构风振效应的数值模拟

根据大气边界层风的特性,利用CFD方法,采用N-S方程、湍流κ-ε模型及壁面函数法对空气湍流进行了数值模拟;采用有限元方法对温室结构模型进行离散,利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对脉动风下考虑流-固耦合的温室结构进行了数值模拟计算和分析。结果表明,脉动风作用下,结构最大位移为0.21 m,与平均风压作用下的结构最大位移0.007 4 m相比显著增大。认为进行温室结构设计时,应考虑流-固耦合作用下的脉动风效应。     

新型自动捕风排风装置排风口性能优化

基于自然通风原理，对所研制的自动捕风排风装置的通风性能进行了优化分析.通过数值模拟和实验研究，重点分析了排风口几何形状与其表面自然通风风压系数的关系，以及提高其排风性能的关键参数.研究结果表明，圆锥形渐扩口的综合排风性能为最佳，较无渐扩口的排风口可提高排风量14.3%；所研制的自动捕风排风装置在北京地区冬季典型天利用自然通风即可使房间获得8次/h的换气次数，节能效果显著.     

太阳能定日镜结构风载体型系数风洞试验研究

对定日镜模型进行了风洞试验研究,分析得到镜面板风压系数随风向角的变化规律;绘出了不利工况下的平均风压系数等值线图,清楚地显示出镜面板不利风载下的风压分布特征;进一步分析得到镜面板24个单体板块的平均净风压系数极值及分布,将分析得到的风载体型系数结果与建筑规范和相关文献所提供的结果进行对比.对比结果表明,所得结果可为定日镜结构的抗风设计提供参考依据.     

自然通风单栋温室内流场的CFD模拟

基于CFD模拟技术,采用标准K-ε湍流模型和Do辐射模型对自然通风温室在3种通风型下的室内气流分布进行了2-D求解,并对3种模拟结果进行了比较和分析。结果表明:在温室两侧开有侧窗、顶部开有天窗的通风情况下,温室内部的通风状况最好,而且风速适中,适宜作物生长。     

连栋温室风载特性与通风效果的试验研究

在风洞中对连栋温室的风压分布进行了试验研究,研究发现:通风窗关闭状态下的风压系数显著高于通风窗开启状态下的,且风压系数的变化范围较大,因而计算温室表面风压时,要选用通风窗关闭时的风压系数;采用先进的PIV测试技术,对连栋温室利用风压通风时室内外的流场进行了试验研究,并比较分析了顶窗、侧窗组合通风与肩窗、侧窗组合通风温室内外的流场,分析结果表明采用肩窗与侧窗组合通风时,风力作用较小。     

复杂体型大跨屋盖表面风压分布的试验研究

通过对吉林火车站的刚性模型风洞试验研究，得到了屋盖表面的平均风压系数、脉动风压系数等值线分布图，对其风压分布特性做了详细的分析.研究结果表明：大跨屋盖结构表面主要呈现负风压（风吸力），主站楼在迎风区屋檐、悬挑区域及屋面凸起的天窗位置气流分离较大，出现较大的负风压系数；由于站台雨篷四周开敞，气流流经站台雨篷时较为顺畅，气流分离较小，因而站台雨篷风压系数较小.     

托普物联网让农业变轻松

无需进入大棚,就能管理作物？看起来有点不可思议,但在德清绿色阳光农业生态有限公司的大棚里,这变成了现实：如果红掌花大棚里的温度高了,天窗和侧窗会自动开启,进行自然通风;如果这样还不能降低室内温度值,电脑将自动关闭自然通风,采用强制性的水帘和风机组合式的通风方式控制大棚温湿度。     

大跨度屋盖风荷载的大涡模拟研究

应用一种新的湍流脉动流场产生方法DSRFG (discretizing and synthesizing random flow generation)模拟风场实际的湍流边界条件.采用一种新的大涡模拟LES（Large Eddy Simulation）的亚格子模型，基于linux系统下软件平台Fluent6.3的并行计算技术，计算了长沙机场扩建航站楼屋盖结构在5个风向下的风荷载.根据对机场屋盖的平均风压和脉动风压系数分布规律的分析，给出了各风向角下屋面的表面风压分布特性和最不利风向角，为长沙机场扩建航站楼的抗风设计提供了依据.并为进一步发展此类复杂建筑结构在复杂湍流环境下的风荷载数值风洞技术提供参考.