| 不同材质传热风道性能及蓄热土壤温度场CFD模拟 |
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| 引用本文： | 鲍恩财,张勇,曹晏飞,王昭,张欣,曹凯,杨俊伟,邹志荣. 不同材质传热风道性能及蓄热土壤温度场CFD模拟[J]. 农业工程学报, 2018, 34(4): 232-238 |
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| 作者姓名： | 鲍恩财 张勇 曹晏飞 王昭 张欣 曹凯 杨俊伟 邹志荣 |
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| 作者单位： | 1. 西北农林科技大学园艺学院,农业部西北设施园艺工程重点实验室,杨凌 712100;,1. 西北农林科技大学园艺学院,农业部西北设施园艺工程重点实验室,杨凌 712100;,1. 西北农林科技大学园艺学院,农业部西北设施园艺工程重点实验室,杨凌 712100;,2. 北京三润泰克国际农业技术有限公司,北京 114011;,3. 华盛顿州立大学生物系统工程系,精细与自动化农业系统研究中心,普罗瑟 WA 99350;,1. 西北农林科技大学园艺学院,农业部西北设施园艺工程重点实验室,杨凌 712100;,1. 西北农林科技大学园艺学院,农业部西北设施园艺工程重点实验室,杨凌 712100;,1. 西北农林科技大学园艺学院,农业部西北设施园艺工程重点实验室,杨凌 712100; |
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| 基金项目： | 国家"863"计划项目（2013AA102407）;中国博士后基金项目特别资助（2015T81053）;博士后科学基金（2014M562458）;主动采光蓄热温室、超大跨度塑料大棚结构优化与智能化环境调控装备研制（2016BZ0901）;设施农业采光蓄热技术提升研究与示范（2016KTCL02-02） |
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| 摘 要： | 风道在园艺设施中应用较为广泛,通常作为土壤及墙体热量传递的载体。该文搭建了风道传热试验台,以聚氯乙烯管道(polyvinyl chloride pipe,PVC)、镀锌铁皮管道(galvanized iron pipe,GI)及钢筋网外缠绕土工布管道(steel mesh skeleton-geotextile composite pipe,SFG)3种管材作为传热风道,以土壤为蓄热体进行试验,结合计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对蓄热土壤温度场进行分析。结果表明,SFG的传热效果最好,测试期间的换热量达到299.44 kJ,约是GI的4倍、PVC的3倍;SFG进、出口上、下、左、右4个方向的有效蓄热范围均远大于240 mm,PVC与GI的有效蓄热范围相似;通过CFD所建立的3个传热风道计算模型的最大相对误差为4.4%,模拟发现蓄热土壤截面温度从进风口到出风口具有一定的"坡降"。因此,SFG的传热效果明显优于PVC与GI,具有较高的应用潜力和一定的推广价值。
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| 关 键 词： | 土壤 流体力学 传热 传热风道 材质 传热性能 蓄热范围 CFD |
| 收稿时间： | 2017-09-25 |
| 修稿时间： | 2018-01-11 |
Performance of different material heat transfer pipes and CFD simulation of thermal storage soil temperature distribution |
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| Bao Encai,Zhang Yong,Cao Yanfei,Wang Zhao,Zhang Xin,Cao Kai,Yang Junwei and Zou Zhirong. Performance of different material heat transfer pipes and CFD simulation of thermal storage soil temperature distribution[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(4): 232-238 |
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| Authors: | Bao Encai Zhang Yong Cao Yanfei Wang Zhao Zhang Xin Cao Kai Yang Junwei Zou Zhirong |
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| Affiliation: | 1. College of Horticulture, Northwest A&F University, the Agriculture Ministry Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest, Yangling 712100, China;,1. College of Horticulture, Northwest A&F University, the Agriculture Ministry Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest, Yangling 712100, China;,1. College of Horticulture, Northwest A&F University, the Agriculture Ministry Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest, Yangling 712100, China;,2. Beijing Sangreen International Agricultural Technology CO., Ltd., Beijing 114011, China;,3. Department of Biological Systems Engineering, Center for Precision and Automated Agricultural Systems, Washington State University, Prosser WA 99350, USA;,1. College of Horticulture, Northwest A&F University, the Agriculture Ministry Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest, Yangling 712100, China;,1. College of Horticulture, Northwest A&F University, the Agriculture Ministry Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest, Yangling 712100, China; and 1. College of Horticulture, Northwest A&F University, the Agriculture Ministry Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest, Yangling 712100, China; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | soils fluid mechanics heat transfer heat transfer pipe material heat transfer performance range of heat storage CFD |
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