新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (3): 633-642.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.03.014
• 植物保护·设施农业·农产品加工工程·微生物 • 上一篇 下一篇
刘凯1(), 吴晓1, 桑思语1, 许红军1,2(), 高杰1()
收稿日期:
2022-07-25
出版日期:
2023-03-20
发布日期:
2023-04-18
通信作者:
高杰(1963-),男,天津人,教授,博士,硕士生/博士生导师,研究方向为设施蔬菜栽培与生理,(E-mail)13999803260@163.com;作者简介:
刘凯(1996-),男,河南固始人,硕士研究生,研究方向为设施园艺工程,(E-mail)liukai07297@163.com
基金资助:
LIU Kai1(), WU Xiao1, SANG Siyu1, XU Hongjun1,2(), GAO Jie1()
Received:
2022-07-25
Online:
2023-03-20
Published:
2023-04-18
Correspondence author:
GAO Jie (1963-), male, professor, PhD/Master's supervisor, research interests is facility vegetable cultivation and physiology, (E-mail)Supported by:
摘要:
【目的】研究保温被揭盖方式对日光温室内部温度的影响,基于温室内部不同位置光照的需求建立保温被精准揭盖位置模型,提出一种逐时揭盖保温被的新方法。【方法】采用计算流体动力学(CFD)瞬态模型分析不同的揭盖方式下大寒、春分节气温室内部空气温度变化。【结果】按照温室规格1∶1建立日光温室CFD模型,所建立模型决定系数在0.91~0.92。选取大寒、春分2个节气分析,在光照完全照射墙体时逐时揭盖分别比传统一次性揭盖温室内部温度提高0.03和2.49℃;在光照完全照射地面时,逐时揭盖分别传统一次性揭盖温度提高0.55和0.9℃;在光照完全照射作物层时,逐时揭盖分别传统一次性揭盖温度提高0.53和0.62℃。【结论】逐时揭盖对较为严寒的大寒日前后提高温度不明显,全体平均气温最大提高了0.56℃;在春分日逐时揭盖方式全天平均温度最大可提高2.49℃。寒冷季节下,揭盖方式对温度的影响不大,可增大保温被揭起角获取更多的光照,在春分节气可减小揭起角以增加温室内部的温度。
中图分类号:
刘凯, 吴晓, 桑思语, 许红军, 高杰. 保温被揭盖方式对日光温室内部温度的影响[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(3): 633-642.
LIU Kai, WU Xiao, SANG Siyu, XU Hongjun, GAO Jie. Effects of Thermal Insulation Cover Methods on Internal Temperature of Chinese Solar Greenhouse[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2023, 60(3): 633-642.
材料 Materials | 密度 Density (kg/m3) | 比热 Specific heat (J/(kg·℃)) | 导热系数 Thermal conductivity (W/(m·℃)) |
---|---|---|---|
砖墙 Brick masonry | 1 800 | 1 050 | 0.81 |
水泥砂浆 Cement mortar | 1 700 | 1 050 | 0.78 |
聚苯乙烯板 Styrofoam | 25 | 1 380 | 0.035 |
湿空气Wet air | - | 1 004 | 0.025 |
土壤Soil | 1 200 | 1 010 | 0.6 |
表1 温室围护结构从材料的热物性参数
Tab.1 Thermal property parameters of greenhouse enclosure from materials
材料 Materials | 密度 Density (kg/m3) | 比热 Specific heat (J/(kg·℃)) | 导热系数 Thermal conductivity (W/(m·℃)) |
---|---|---|---|
砖墙 Brick masonry | 1 800 | 1 050 | 0.81 |
水泥砂浆 Cement mortar | 1 700 | 1 050 | 0.78 |
聚苯乙烯板 Styrofoam | 25 | 1 380 | 0.035 |
湿空气Wet air | - | 1 004 | 0.025 |
土壤Soil | 1 200 | 1 010 | 0.6 |
位点 Test Points | 平均偏差 Mean bias error (℃) | 平均绝对误差 Mean absolute error (℃) | 均方根误差 Root mean square error (℃) | R2 |
---|---|---|---|---|
a(1,1.5) | -0.14 | 3.18 | 3.93 | 0.91 |
b(4,1.5) | -0.18 | 2.50 | 3.30 | 0.92 |
c(7,1) | -0.92 | 2.36 | 3.41 | 0.92 |
表2 各位点CFD模型验证数据
Tab.2 CFD model validation data for each point
位点 Test Points | 平均偏差 Mean bias error (℃) | 平均绝对误差 Mean absolute error (℃) | 均方根误差 Root mean square error (℃) | R2 |
---|---|---|---|---|
a(1,1.5) | -0.14 | 3.18 | 3.93 | 0.91 |
b(4,1.5) | -0.18 | 2.50 | 3.30 | 0.92 |
c(7,1) | -0.92 | 2.36 | 3.41 | 0.92 |
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