嚴寒地區(qū)日光溫室室內(nèi)熱環(huán)境的研究.pdf

1、日光溫室因其較為簡單的結(jié)構(gòu)和能夠很大限度的利用太陽能而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，但由于使用材料和結(jié)構(gòu)的限制，對于其在嚴寒地區(qū)的使用提出了挑戰(zhàn)。日光溫室內(nèi)部的溫度場對室內(nèi)作物的生長有著決定性作用，溫室的能耗指標又反映著溫室設(shè)計是否經(jīng)濟合理。CFD技術(shù)因其具有較好的數(shù)值模擬能力，而被廣泛用在模擬溫度場、速度場等方面。相變材料由于具有較大潛熱蓄熱能力而被嘗試應(yīng)用在溫室內(nèi)，在室內(nèi)溫度較高的時候儲存熱量，在室內(nèi)溫度較低的時候向室內(nèi)散熱，起到“移峰

2、填谷”的作用，對于改善大棚的溫度場及節(jié)能起到很好的作用。本文以嚴寒地區(qū)的日光溫室為研究對象，基于CFD及MATLAB數(shù)值模擬計算技術(shù)，開展了對日光溫室的設(shè)計負荷，年耗熱量及溫室內(nèi)部的溫度場、速度場的理論研究及分析。具體做了以下工作：
　　1，通過建立日光溫室的物理模型，計算出了大棚的設(shè)計負荷為0.323KW/m2,薄膜的失熱量占總失熱量的93％，太陽輻射設(shè)計得熱量為0.110KW/m2。該大棚在哈爾濱地區(qū)典型年室外氣象參數(shù)下的理論

3、年耗熱量為1.753GJ/m2。
　　2，通過建立日光溫室的數(shù)學(xué)模型，使用ANSYS系列軟件FLUENT模擬出日光溫室三維溫度場、速度場，并對溫室的各個剖面的溫度分布進行分析，發(fā)現(xiàn)溫室內(nèi)部的溫度分布較為均勻，在靠近后墻處室內(nèi)溫度最高。
　　3，建立“相變溫室”物理模型，使用MATLAB分別計算出普通溫室和“相變溫室”在哈爾地區(qū)典型天的室內(nèi)逐時溫度，并通過對整個采暖期的計算得到“相變溫室”比普通溫室在整個供暖期中有比較明顯的節(jié)