2种屋顶全开窗型温室温度预测模型比较

针对屋顶全开窗型温室,开展基于温室动态模型与多元线性回归模型的温度预测的理论与试验,分析不同模型对温度预测的效果。基于能量平衡方程建立温室动态温度模型,依据测量的温室环境因子数据,对温度进行预测,温度模型实测值与模拟值比较可知,R~2=0.855 3,均方误差(mean squared error,简称MSE)为0.842 8;温室覆盖层温度模型实测值与模拟值比较可知,R~2=0.862 7,MSE=0.852 5。建立相应的线性回归方程,以此对温室空气温度与温室覆盖层温度进行预测,空气温度实测值与模拟值比较可知,R~2=0.682 2,MSE=0.603 9;温室覆盖层温度实测值与模拟值比较可知,R~2=0.678 9,MSE=0.633 7。     

现代化温室自然通风时湿热环境CFD模拟研究

选取现代化温室室内区域和室外区域作为CFD模拟的计算域,建立温室同等大小的三维模拟,采用标准k-ε湍流模型,选择合适的辐射模型,番茄作物区采用多孔介质模型,对温室内部湿热环境进行了数值模拟.对模拟结果与试验测试结果进行对比,温室内部空气温度的模拟值与实测值的绝对误差为0.2～2.2℃,平均误差为0.91℃,平均相对误差为3.1%,最大相对误差为7.7%.温室内部空气相对湿度的模拟值与实测值的平均相对误差为6.4%,最大相对误差为16.6%,数值模拟结果与试验测试结果吻合较好.     

温室番茄光合作用模拟模型的验证

对作物模型的验证是模型走向推广和应用的前提。利用山西农业大学设施实验基地温室的试验数据,对已建立的温室内番茄群体光合作用模拟模型进行了检验,结果表明,模型群体光合速率的实测值(0值时除外)与模拟值的相对误差在0～10.0%之间,具有良好的模拟精度,可以很好地预测环境因子对番茄生长发育的影响。     

日光温室土壤温度变化特征和预报模型研究

[目的]研究日光温室内土壤温度变化规律及其预报模型。[方法]利用徐州地区标准日光温室内外气温和温室内多层次土壤温度观测资料,分析了温室内各层土壤温度的年变化和日变化,并对温室内土壤温度的预报模型进行了模拟和检验。[结果]温室内土壤温度年变化和日变化均呈单峰曲线,下层温度变化振幅小于上层。温室内各层土壤温度（最高值、最低值和平均值）与当日温室外同类型气温的相关性最为密切。以当日和前一日温室外日平均气温、日最高气温、日最低气温为预报因子,建立了温室内同类型不同层次土壤温度预报模型。温室内各层日平均温度的模拟效果优于对应层的最高温度的模拟效果,劣于对应层日最低温度的模拟效果;下层土壤日最高温度和日平均温度的模拟效果优于上层;实测土壤温度在15～30℃模拟效果较好,其他温度段模拟值较实测值偏低。[结论]该研究为日光温室内植物的生长发育环境提供理论依据。     

日光温室二维及三维模拟对温度模拟结果的影响

数值模拟在温室环境研究中应用日趋广泛,正确选择温室模拟模型对模拟结果的准确性非常重要。本研究以温室夜间各表面的温度为边界条件,采用CFD软件对12m跨度温室温度环境进行二维及三维空间的稳态模拟求解。结果表明温室中间横剖面温度在三维模拟及二维模拟中空间变化趋势相同且与测试结果相近：在温室前部及温室后上部模拟值与测试值的绝对误差在5％以内,在温室中部尤其是近土壤表面误差偏大。由温室中间及距山墙1m远两个横剖面的1m高温度线分布对比结果可见,温室长度大于其跨度两倍以上时,山墙对室内中部温度环境的影响不明显,模拟温室中部横剖面的温度用二维模型可行。     

基于CFD的自然通风玻璃温室湿热环境模拟与测试

基于计算流体动力学(CFD)数值方法,以Venlo型2连栋玻璃温室为研究对象,采用离散坐标(DO)辐射模型和组分传输模型对室内空气的传输过程进行3维数值模拟,以提出在温室微环境模拟中采用辐射、对流、热传导耦合计算的新方法,从而得出温室内温度和相对湿度场的分布模式。结果表明:相对湿度模拟值与实测值平均相对误差为5.4%,温度模拟值与实测值平均相对误差为11.2%。温室内相对湿度空间分布与对应的温度分布模式类似,中部作物区温湿度分布均匀一致,其余空间温湿度分布梯度明显。     

典型天气情况下含内拱棚的日光温室 温湿度分析与稳态模拟

为研究内蒙古地区含有内拱棚的日光温室内温度、湿度在不同天气条件下的变化分布规律,采用密集布点的方式采集温室内一个竖直截面内的空气、土壤的温湿度数据,并采用计算流体动力学(CFD)的方法对试验数据进行稳态模拟。数据分析及试验模拟表明:(1)含有内拱棚的日光温室在打开通风口后可以有效地降低温室内空气湿度且作物冠层区域的温度仍然维持在作物生长所适宜的范围内。(2)晴天时温室内的热量源于外界的日光辐射,雪天时温室内的热量源于内部土壤和黏土墙的辐射放热。(3)模拟结果显示,晴天正午在内拱棚下部区域和作物冠层跨度方向的中间位置湿度高于其他区域,说明在该区域有水分聚集。雪天正午日光温室内的湿度分布均匀,不论在高度上还是在跨度上都没有明显差异。(4)模拟结果与实测数据对比误差不超过5%,证明了本试验所用温室模型的可靠性。     

辐热积驱动的温室甜瓜作物系数模型

【目的】以温室内环境因子(光照和温度)为自变量预测温室甜瓜作物系数的变化,为温室甜瓜耗水量的实时预测及灌溉管理提供理论依据。【方法】通过2012、2013年不同播期试验的甜瓜耗水数据与温室内参考作物蒸腾蒸发量,对温室甜瓜作物系数进行了连续测定,采用辐热积量化光辐射和温度对作物系数的综合影响效应,以三次多项式形式定量表达充分灌溉条件下甜瓜作物系数与生长期辐热积的关系,建立辐热积驱动的甜瓜作物系数预测模型,并采用与建模相独立的试验资料对模型进行检验。【结果】甜瓜的作物系数年际间变化不大,表现出较好的稳定性。采用辐热积驱动的作物系数模型,预测值与实际观测值的决定系数和均方根误差分别为0.95和0.12。采用有效积温法对作物系数的预测值与实际观测值间的决定系数和均方根误差分别为0.88和0.17。【结论】辐热积驱动的温室甜瓜作物系数模型综合考虑了光辐射和温度对作物生长过程的驱动效应,具有更高的机理性和预测精度,模型形式简洁,是动态估算温室作物生长过程中耗水量的有效途径。     

基于CFD的花卉温室夏季机械通风模拟

为了研究实际花卉温室中夏季机械通风温度场和气流场对于花卉作物生长的影响,采用流体力学软件ANSYS FLUENT 19.0对温室进行三维计算流体动力学(CFD)模拟。通过在温室中布置温度测点,分析夏季机械通风模式下的温度分布规律;采用k-ε模型(RNG)对温室室内小气候进行模拟,离散纵坐标(DO)辐射模型进行室内辐射模拟,控制算法采用PISO算法,压力分散采用体积力加权法;设置求解器进行稳态分析,变量残差收敛的标准设为10^-4。在试验条件下,计算结果与试验结果吻合较好,模拟速度场误差范围在0.5%～24.6%,模拟温度在实测温度附近波动,RMSE=1.982 6,MAE=2.153 4,温度模拟值与实际值的绝对误差最大值小于2.5℃。模拟结果表明,夏季机械通风情况下温度场分布较均匀,适合花卉生长。     

设施农业文摘

【学位论文】温室黄瓜生长发育模拟模型的研究〔学〕【作者】王会军(硕士)【授予单位】中国农业大学64p2004.6【关键词】温室黄瓜生长发育模拟模型【摘要】该文借鉴大田作物模型建立过程,采用积温学说和作物生长分析法的原理,以温室黄瓜生长发育的动态过程为基础,建立了温室黄瓜生长发育与环境因子的模拟模型,在Windows操作环境下用VC++6.0开发出温室黄瓜生长模型的计算机模拟系统CUMGROW。1)在日光温室和华北型大型温室中分别栽培黄瓜,黄瓜品种为津绿3号,定期测量记录黄瓜生长发育数据及温室环境数据。2)在模型中,模拟包括太阳辐射、光…