新疆砌块复合墙体和砖墙日光温室的传热数值模拟分析

[目的]研究建立新的二维传热模型来模拟和优化日光温室,为日光温室墙体的设计、建设和维护提供科学合理的方法和依据.[方法]采用ansys软件进行温度场和流场模拟,使用UG软件对日光温室造型,将顶部保温被等结构适当简化,计算域分为内部与外部空气两部分.运用DO辐射模型和湍流模型模拟,采用CFX-Post计算处理,得到温度云...     

不同季节厚墙体日光温室气温变化特征分析

采用小气候自动监测设备观测厚墙体日光温室室内气温,结合室外同期气象站气温观测资料,分析秋季、冬季和春季不同季节晴天、多云、阴天天气条件下气温变化特征及连续阴天条件下气温变化特点。结果表明,不同季节不同天气条件下,厚墙体日光温室室内气温日变化基本一致,均为单波峰曲线;各季节温室内极端最高、最低气温均出现在晴天;不同季节,温室内外气温变化趋势基本一致,室内气温普遍明显高于室外;连续阴天,室内气温逐渐降低,室内外温差减小。     

装配式异质复合墙体日光温室热性能分析与评价

针对日光温室墙体保温性不理想,基建周期长和建造成本高的问题,设计一种节能、环保的装配式异质复合墙体日光温室,温室由装配式钢骨架构成承重体系,墙体采用国家标准环保建材多层复合装配在钢骨架上。通过在石家庄地区进行试验,以当地常用黏土砖+酚醛板复合墙体日光温室作对照,对热性能进行分析。结果表明:试验温室墙体热阻比对照温室高67.2%,传热系数低40.5%,墙体热惰性指标仅为对照温室的约1/3,北墙温度稳定区明显小于对照温室。与对照温室比,晴天和阴天试验温室北墙体日平均有效蓄热量分别低86.3%和94.7%,日放热效率分别高23.1%和97.7%;连续3 d晴天和连续3 d阴天试验温室室内平均气温分别高4.9和2.0 ℃,夜间室内最低气温分别高0.7和1.2 ℃;连续3 d晴天上午8:30—10:30试验温室平均升温速率高3.1 ℃/h;连续3 d阴天保温被闭合期间试验温室平均降温速率高0.13 ℃/h。与黏土砖墙日光温室比,装配式异质复合墙体日光温室墙体保温性优,冬季室内平均气温和夜间最低气温高,晴天上午升温速率快,可以满足喜温蔬菜的安全越冬生产,为日光温室的更新换代提供技术储备。     

砖混结构复合墙体温室与单质实心土墙温室性能比较

1两种温室的基本结构砖混结构复合墙体日光温室是指后墙和山墙埔体主体为红砖和陶粒砖作为吸热、蓄热层,墙外同定10cm厚的聚苯板作为隔热层,后屋面由聚苯板铺设的日光温室。单质实心土墙温室是指后墙和山墙均为纯土建造,墙基5～6．5m、墙顶2．5m厚,后屋面由无滴多功能膜和两层：草帘铺设的目光温室。     

不同复合稻草墙体对组装式温室保温性能的影响

为了研究组装式日光温室墙体材料对温室环境的影响,选取了3种不同稻草墙体组合的组装式日光温室进行试验,以普通土墙日光温室为对照,结果表明:1月份复合稻草墙组装日光温室最低温度较土墙对照温室低2.88～6.31℃,组装温室之间最低温度相差3.43℃,组装温室由于墙体蓄热能力差,表现出升温快、降温也快的特点;晚间复合稻草墙日光温室墙体温度向外逐层降低,均表现为向外持续放热;复合稻草墙温室在墙体厚度基本相同的情况下,墙体热稳定性越好,温室的保温性能越好;在组装温室的设计建造时,应合理进行墙体材料的搭配组合,才能起到良好的保温蓄热效果。     

日光温室太阳辐射推算模型的构建

根据每日天气预报资料,构建了日光温室外太阳辐射推算模型;根据日光温室透光率,构建了日光温室内太阳辐射推算模型.模型中考虑了天空云量对太阳辐射的遮挡,并利用吉林省吉林市永吉县双河镇日光温室对模型进行了验证.结果表明,模型能预测晴天和多云的日光温室外和室内到达土壤表面的太阳辐射的动态过程,模型推算值与实测值极显著相关,相对误差小于9.5％.     

不同透光率下塑料连栋温室覆盖层传热模型的研究

为研究温室覆盖材料传热特性对温室生产影响,建立塑料连栋温室覆盖层的热环境模型,借助MATLAB软件,采用Runge-Kutta法对温室覆盖层的热环境模型求解,探讨覆盖材料透光率τc分别为0.8、0.75和0.7时对塑料连栋温室覆盖层传热模型的影响。结果表明,随着覆盖材料透光率的下降,覆盖层模拟温度明显降低,覆盖层模拟温度的精度也随之下降;当覆盖层的透光率τc降到0.7以下时,会严重影响覆盖材料对太阳辐射的作用。将τc=0.7作为覆盖层透光率的临界值,指导温室生产实践。     

宁夏两种结构日光温室墙体与地面传热特性分析

针对宁夏二代日光温室和引进的山东五代日光温室进行传热特性分析,得出无论从晴、阴天还是从长季节观测分析,山东五代日光温室的墙体放热量均极显著大于宁夏二代温室的墙体放热量;山东五代日光温室的地面放热量显著小于宁夏二代温室的地面放热量;通过计算整个冬季的墙、地放热总量可知,山东五代日光温室的墙、地放热总量比宁夏二代日光温室的墙、地放热总量高9.9%。并且以整个长季节观测数据为基础,计算得到了两种类型日光温室的墙体与地面对温室热量的贡献率,在整个冬季,宁夏二代温室的墙体放热量低于地面放热量2%,山东五代温室的墙体放热量高于地面放热量34%。     

基于TRNSYS的装配式异质复合墙体日光温室建筑参数优化

为优化装配式异质复合墙体日光温室的建筑参数,利用TRNSYS（Transient system simulation program）建立温室模型,采用连续阴天和连续晴天的实测数据验证模型,利用该模型分析温室脊高、北墙高度、后屋面水平投影宽度的改变对室内温度、北墙温度和建造成本的影响。结果表明：室内温度、北墙温度和总建造成本随脊高增大而增加,当脊高>5.3 m时,室内平均温度和北墙平均温度的增幅明显降低,但建造成本仍增加;室内温度、北墙温度和总建造成本随北墙高度增大而增加,北墙高度为3.7 m时室内温度和北墙温度达到较好效果,北墙高度继续增大,对温度的提升效果并不明显;后屋面水平投影宽度为1.8 m时,温室后屋面仰角为46°,采光屋面角为27°,可满足温室内采光要求。综上,温室脊高为5.3 m,北墙高度为3.7 m,后屋面水平投影宽度为1.8 m时,可达到室内热性能和建造成本的最佳平衡,此时温室总建造成本为22.15万元,每平方米建造成本约230元。     

日光温室保温板外置复合墙体的温度特性

为了研究日光温室墙体的保温性能,试验设置了四种复合墙体,墙体的结构从内到外分别为:24 cm红砖(W1)、24 cm红砖+3.3 cm聚苯烯板(W2)、12 cm红砖+22 cm粘土+2 cm聚苯烯板+12 cm红砖(W3)、12 cm红砖+24 cm粘土+12 cm红砖(W4)。通过观测墙体内部温度和墙体表面以及距墙表15 cm处的气温,发现不同复合墙体的保温性能不同。在冬季12月份,墙体内部5~20 cm夜间平均温度W2比W1高3.5℃,墙体表面夜间温度W2比W1高1.5℃,不同层次的最高、最低温度以及不同时刻的温度,W2均明显高于W1,说明24 cm红砖+3.3 cm聚苯烯板墙体的保温性明显好于24 cm红砖墙。W2与W3和W4相比,最高温度、最低温度、平均温度以及不同时刻的温度变化差异不太明显,说明24 cm红砖+3.3 cm聚苯烯板墙体的保温效果与50 cm墙体的保温效果接近。     

宁夏干旱风沙区夯土砖土复合墙体日光温室保温性能初步研究

对宁夏干旱风沙区日光温室墙体保温性能进行探索性研究,通过对温室外温度、温室内温度、温室内土壤温度和温室墙体温度日变化及各种温度之间相关性分析得出,日光温室内部温度变化呈现非标准正弦曲线变化规律,在温室内温度下降过程中存在两个阶段,即急速下降阶段和缓慢下降阶段,急速下降阶段(14:00-18:00)主要是由于下午光照强度降低所引起的,缓慢下降阶段(18:00-次日9:00)主要是由于室内温度降到低于土壤温度和墙体温度时,土壤及墙体开始缓慢放热,缓解由缺少光照所引起的温度急速下降;墙体温度变化与土壤温度变化趋于同步,同时受温室外部温度影响较大;通过本研究得出在西北干旱风沙区日光温室墙体采用砖土复合结构,内部土墙1.5 m高度处以90 cm厚度为宜.     

基于广义回归神经网络异质复合墙体日光温室温度场的预测

为深入分析新型异质复合墙体日光温室的保温特性与应用前景,利用广义回归神经网络算法训练样本数据,通过三次样条插值法对训练结果拟合,建立冬季温室温度场预测模型。提出确定最优光滑因子的分组数目的留一优化法。选取河北省农科院经作所设计建造的新型异质复合墙体日光温室的2017年数据进行试验验证。结果表明:该模型预测效果良好,分组数目约为样本数目的1/16时训练效果最佳,预测温度与实际温度平均误差0.276 5℃,相关系数大于0.99,具有较好的精度与稳定性。本模型预测温室温度场效果良好,可用于预测冬季温室最低温度确定作物最优定植时间。     

墙体填充材料对日光温室保温性的影响

试验就复合墙体中填充材料的保温性进行了比较研究,结果表明:墙体填充材料不同会明显影响温室内气温,其中填充生石灰的提温效果较好,比填充粘土的室内平均温度提高1.4℃,比增加聚苯烯板 粘土的提高0.4℃,填充煤矸石较填充粘土的保温效果明显好,接近于增加聚苯烯板 粘土的处理。这种差别是不同的填充材料具有不同的吸贮热功效引致的,反映出填充材料的重要性。     

复合相变墙体材料在温室大棚后墙中的应用

随着我国农业科技水平的不断提升,温室大棚被广泛应用在农业领域,它能利用太阳能辐射吸收储存热量来维持棚内温度,使农作物稳定生长.由于传统温室大棚保温性较差,夜晚无法有效收集热量,导致温度骤降,农作物受冻,额外的供热方式会增加能耗,污染环境.因此,对温室大棚建造加以优化,利用复合相变墙体材料建筑温室大棚后墙可以使大棚夜间供...     

非稳态环境对埋地管道传热的影响

根据热平衡原理和半无限大区域温度分布公式，用数值模拟方法探讨了在外界非稳态环境影响下埋地管道温度场的变化规律，该数学模型充分考虑了由于外界非稳态环境温度变化导致的土壤热物性变化对埋地管道温度场的影响，同时把无限大区域化为有界区域，大大提高了计算速度和计算精确度。     

日光温室墙体保温层最佳厚度的确定

[目的]研究目前国内日光温室复合结构墙体保温层的最佳厚度,为不同保温材料在日光温室墙体中的应用以及日光温室动态热性能分析提供参考.[方法]运用EnergyPlus软件建立日光温室动态热性能分析模型,对所建立的模型进行验证.基于建立的日光温室模型和提出经济分析模型,对北京和沈阳地区不同保温材料日光温室墙体保温层厚度进行优化分析.[结果]在典型气象条件下,采用挤塑聚苯乙烯(XPS)、发泡聚苯乙烯(EPS)、岩棉(RW)和玻璃棉(GW)四种保温材料,北京地区日光温室三重结构墙体中的保温层最佳厚度依次约为40、60、110和120 mm;沈阳地区该结构墙体中保温层最佳厚度依次约为50、70、120和130 mm.[结论]分析四种材料的保温性能以及使用环境条件,日光温室墙体保温材料优先使用挤塑聚苯乙烯(XPS),其次是发泡聚苯乙烯(EPS).     

高海拔大温差环境下新型温室蓄热保温复合墙体及后坡面的研究

就高海拔大温差环境下,特别是青海地区日光温室墙体及后坡面建设中所遇到的瓶颈因素,从日光温室墙体的蓄热层、隔热层、保温防水层、后坡面的隔热层、高强度保温防水层多种材料技术的集成、优化、设计应用方面进行了详细阐述,得出了适合高海拔大温差环境下日光温室墙体及后坡面建造技术方案。     

关于厚墙体日光温室果菜周年生产的探索

厚墙体日光温室能够增强果菜抗逆能力,减少生产风险,改变了传统经营方式,实现了农业集约化经营,推动农业的高产、优质、高效的同步实现,扩大农民增收。     

日光温室土质墙体内温度与室内气温的测定分析

为研究日光温室土质墙体的保温性及室内温度环境特征,对日光温室的后墙、地面、空气进行了不同层次的温度监测和理论分析.结果表明:日光温室后墙在传热过程中,由内向外随墙体厚度的增大传入热量逐渐减少.在后墙垂直方向内表层0.2 m处,墙体中下部温度最高,顶部和基部温度较低;3月份一日内墙体表面温度平均比地表面温度高3.3℃;夜间放热时间比地面长约3 h,且单位面积墙体比单位面积地面放热多.白天,在温室南北方向由北向南气温逐渐增高;垂直方向气温由下到上逐渐升高;夜间,在南北方向由北向南气温逐渐降低,垂直方向气温没有明显变化.无论白天夜间,日光温室内南北方向气温差异比垂直方向气温差异大.     

温室内辐射空间分布模型研究

参考太阳天文辐射量的计算方法及辐射在山地上重新分配后的空间分布模型,研究北方斜面日光温室内太阳辐射的空间分布。本设计以日光温室西墙与北墙相交的下基点为原点,建立空间坐标系,模拟温室东、西山墙及采光屋面的函数曲线,然后通过计算日光温室东、西、北山墙对日光温室内任一点的可蔽视角,结合日光温室所在地纬度、坡面、温室结构等参数得到该点日出日没时刻,再根据所求时刻的时角判断该点是否处在太阳光的直接照射下,进一步考虑不同覆盖薄膜对辐射的透过率,可近似的用该点某一时刻各方位角的仰角占球面全方位角仰角的百分比来计算该点此刻接受到的散射辐射量及总辐射量,从而可模拟出温室内任意一点在任一时刻的辐射量模型。