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CFD在机械通风的华北型连栋塑料温室的应用研究

作　者: 陈忠购
导　师: 张天柱
学　校: 中国农业大学
专　业: 农业生物环境与能源工程
关键词: CFD(计算流体力学) 温室机械通风湿帘
分类号: S625
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 231次
引　用: 17次
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内容摘要

本论文对北京地区无植物条件下采用湿帘风机降温系统的华北型连栋塑料温室进行了实验研究，在实验研究的基础上，采用CFD方法建立无植物条件下采用湿帘风机降温系统的华北型连栋塑料温室的CFD理论模型，应用CFD模型模拟了不同湿帘高度和安装高度情况下华北型连栋塑料温室流场和温度场的分布情况，并与实验测试结果进行对比分析。本文还利用所建立的CFD模型对华北型连栋塑料温室在华北地区各地的使用进行了研究。分析了温室长度，出口风速和湿帘安装高度对华北地区各地华北型连栋塑料温室机械通风的影响。针对实验温室在不同湿帘高度和安装高度情况下的温室环境进行了实地测量，分析了华北型连栋塑料温室在不同实验方案下的夏季通风降温效果。试验结果表明：采用湿帘风机降温系统的华北型连栋塑料温室在我国华北地区的炎热季节，能够有效地降低温室室内的空气温度，在实验条件下，可以使华北型连栋塑料温室内平均空气温度比室外温度降低5.62℃。实验结果还表明，在相同实验条件下，增加入口湿帘面积，可以有效地增加温室的可控距离；提高湿帘安装高度温室可控距离增加不明显。在实验研究的基础上，本文利用CFD方法建立了华北型连栋塑料温室实物大小的三维CFD模型，采用稳态和标准k-ε湍流模型对实验温室在不同湿帘高度和安装高度情况下的温室环境进行了CFD模拟，预测了实验温室内部的流场和温度场的分布情况。并将计算结果与实验测量结果进行了比较，实验值和计算值吻合的比较好，由此验证了选用的CFD软件对华北型连栋塑料温室进行数值模拟的可行性和有效性。并利用所建立的华北型连栋塑料温室的CFD模型，对华北地区各主要地区气候条件下，不同温室长度、湿帘高度、湿帘安装高度的华北型连栋塑料温室夏季通风降温情况进行了CFD研究。给出了华北型连栋塑料温室在华北地区各主要地区适宜采用的温室长度、湿帘高度、湿帘安装高度。

全文目录

第一章绪论  8-16
  1.1 研究目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-14
  1.3 研究内容和方法  14-15
  1.4 本文研究思路  15-16
第二章华北型连栋塑料温室机械通风的数学模型及计算方法  16-25
  2.1 华北型连栋塑料温室概述  17-18
  2.2 数学模型及控制方程  18-21
  2.3 控制方程组的求解  21
  2.4 针对华北型连栋塑料温室的边界条件处理  21-22
  2.5 CFD计算软件的选择  22-24
  2.6 结论  24-25
第三章华北型连栋塑料温室机械通风降温的实验测试  25-36
  3.1 实验地点与实验温室  25-26
  3.2 测试内容及方法  26-31
  3.3 实验结果与分析  31-35
  3.4 结论  35-36
第四章实验温室机械通风降温的CFD模拟  36-51
  4.1 模拟方案的选择  36-37
  4.2 实验温室机械通风降温的CFD模拟  37-46
  4.3 温度场CFD模拟的实验验证  46-48
  4.4 气流场CFD模拟的实验验证  48-49
  4.5 结论  49-51
第五章华北型连栋塑料温室机械通风的CFD模型在华北地区的应用  51-63
  5.1 代表性地区的选择  51-52
  5.2 模拟方案的选择  52-53
  5.3 华北型连栋塑料温室机械通风的CFD模拟  53-62
  5.4 结论  62-63
第六章结论和建议  63-66
  6.1 结论  63-64
  6.2 对今后研究的建议  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
附录  71-79
个人简介  79

CFD在机械通风的华北型连栋塑料温室的应用研究

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