被動式日光溫室熱濕環(huán)境模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、以夯實(shí)土墻為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的被動式日光溫室是我國大量使用的具有原創(chuàng)性結(jié)構(gòu)特色的溫室，溫室借助土壤和墻體的熱穩(wěn)定性，不依靠輔助加熱設(shè)備即可滿足作物的生長需求。該型溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料方便易得，建造成本低，對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但由于該型溫室來源于實(shí)踐，管理和調(diào)控缺乏理論指導(dǎo)，出現(xiàn)了諸如室內(nèi)熱濕環(huán)境不良，作物病蟲害嚴(yán)重及果蔬品質(zhì)欠佳等問題。因此，對溫室熱濕環(huán)境進(jìn)行綜合研究對于優(yōu)化作物的生長環(huán)境是極其重要的。
　　 本課題采

2、用理論分析、實(shí)驗(yàn)測試及數(shù)值模擬的方法，建立被動式日光溫室三維非穩(wěn)態(tài)傳熱傳濕過程的數(shù)學(xué)模型，探討溫室室內(nèi)熱濕環(huán)境的變化規(guī)律，為溫室環(huán)境三層面調(diào)控和管理措施提供理論支持。
　　 本文針對山東省濟(jì)南地區(qū)的三立一坡土質(zhì)墻體被動式日光溫室，實(shí)地測試了該型日光溫室室內(nèi)外的各種環(huán)境參數(shù)，包括太陽輻射、溫度、相對濕度、熱流密度、土壤溫度及含水量等。測試結(jié)果表明該型溫室的保溫蓄熱性能良好，在非災(zāi)害性氣候條件下室內(nèi)溫度足以滿足室內(nèi)作物的生長需求，夜

3、間室內(nèi)的相對濕度偏高，應(yīng)該針對溫室作物做出相應(yīng)的調(diào)控措施。
　　 以測試溫室為原型，通過合理的簡化條件，建立了溫室室內(nèi)外熱濕傳遞過程的三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，利用流固耦合求解方法，研究墻體、土壤在室外大空間復(fù)雜邊界條件下的儲熱蓄水性能對室內(nèi)溫、濕度場的綜合影響；建立基于熱擴(kuò)散影響的水分?jǐn)U散模型，探究空氣和土壤干飽和多孔介質(zhì)中干空氣和水蒸氣二元混合物的熱質(zhì)交換過程以及二者的交互傳遞過程；采用CFD技術(shù)軟件，對溫室室內(nèi)溫濕度場進(jìn)行數(shù)值求