基于CFD的不同走向大跨度保温型温室温度场模拟

• 作者: 刘焕 卢威 张义 张芳 方慧 杨其长 程瑞锋
• 来源期刊: 中国农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 温室 计算流体力学 预测模型 温度均匀性
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 页码范围: 133-139
• 页数: 7页
• 分类号: S625.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11841/j.issn.1007-4333.2017.11.15

摘要

大跨度保温型温室是针对日光温室之间南北间距较大,土地利用效率不高而设计的.该温室可将日光温室南北间距缩减为2 m以内,同时具有日光温室的良好保温特征,但一直以来缺乏对该大跨度保温型温室的光温性能评价.本研究利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)构建三维稳态温室模型,模拟不同走向对温室光温环境的影响,为温室建设提供理论依据.在模型中采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,通过离散坐标辐射模型(Discrete ordinates,DO)模拟热辐射的影响.将模拟结果与试验测量结果进行对比,模型模拟值与实测值绝对偏差在0.3～2.1℃范围内,验证了构建的CFD温室模型的准确性.利用已验证的模型模拟结构尺寸完全相同,走向分别为东西与南北的2栋温室内的温度场分布情况,比较分析不同时刻(6个案例)温室内温度场差别.模拟结果表明,在上午10:00和下午14:00,2种走向温室内温度差异不明显在正午12:00,南北走向温室内温度比东西走向温室高2.8℃.在室温分布均匀性方面,利用CFD后处理软件提取6个案例在每一节点处的模拟值,统计6个案例温室温度的相对标准偏差,结果表明,在早、中、晚的3个时间段内,南北走向温室的RSD值均低于东西走向温室.综合模拟与测试结果表明,双拱大跨度保温型温室在北方地区应选用南北走向,温室的光照分布、温度分布都优于东西走向.