基于CFD的夏季屋頂全開型玻璃溫室自然通風(fēng)流場分析

農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報(bào) 基于CFD的夏季屋頂全開型玻璃溫室自然通風(fēng)流場分析*王新忠1，2張偉建1，2張良1，2管澤峰1，2（ 1.江蘇大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鎮(zhèn)江 212013； 2.江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)裝備工程學(xué)院，鎮(zhèn)江 212013） 摘要： 為研究自然通風(fēng)對(duì)屋頂全開型玻璃連棟溫室夏季降溫的影響，采用 k- 湍流模型和 DO 輻射模型建立了屋頂全開型溫室在夏季高太陽輻射和弱風(fēng)天氣下的 CFD 模型， 將模型的模擬值與實(shí)測值進(jìn)行對(duì)比，兩者平均相對(duì)誤差為 2.5%。利用建立的 CFD 模型，進(jìn)行了夏季高溫季節(jié)通風(fēng)降溫調(diào)控措施的試驗(yàn)分析。結(jié)果表明：屋頂全開窗玻璃溫室中，天窗的開窗角度應(yīng)與側(cè)窗配合，這樣能增強(qiáng)通風(fēng)的降溫效果；在側(cè)窗為 45時(shí)，天窗調(diào)整至 60的溫室整體降溫效果優(yōu)于 45或75天窗開啟角度的狀態(tài)。屋頂全開窗玻璃溫室在使用側(cè)窗和調(diào)控至合理開啟角度的天窗進(jìn)行聯(lián)合通風(fēng)的工況下，溫室整體溫度從 38.4降至 36.9，調(diào)控措施降溫效果明顯。 關(guān)鍵詞 ：屋頂全開窗型溫室； 流場； CFD； 降溫 中圖分類號(hào)：S625.5+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： Analysis of Fully Open-roof Glass Greenhouses Flow Field in Summer Nature Ventilation Based on CFD Wang Xinzhong1,2Zhang Weijian1,2Zhang Liang1,2Guan Zefeng1,2(1.Ministry of Education Key Laboratory of Modern Agricultural Equipment and Technology, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China 2. School of Agricultural Equipment Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China) Abstract: In order to research the cooling effect in nature ventilation of the fully open-roof glass greenhouse, the CFD model was established by the k- turbulence and the DO radiation model with high solar radiation and week wind weather. The simulated value of the model and the measured values were contrasted, and found that the average relative error was 2.4%. The experiment of the cooling control measurements in greenhouse was carried out using the verification model. The results of the experiments showed: In current natural ventilation conditions, the greenhouse gables ventilated by the fan-window and air holes of dry wet curtain. Outdoor air entered into the greenhouse in horizontal direction with no upward movement velocity components. The ventilated effect of the side window combined with the skylight window was poor in this condition. There was large-area air, which flowed slowly in the greenhouse. After the modification of the side window structure, the airflow direction was led to generate upward velocity components when it entered into the greenhouse from south gable. The ventilated effect of the side window combined with the skylight window was improved. The opening angle of skylight should be matched with the side window, which can enhance the ventilation cooling effect. When the angle of the side window was 45, and the skylight was adjusted to 60, the overall cooling effect of the greenhouse was better than the conditions, which the angle of the opening skylight was 45 or 75. The overall temperature of the greenhouse was decreased from 38.4 to 36.9 and the cooling effect was improved obviously after using the side window combined with the roof window ,when the opening angle of the skylight was reasonable coordinating with the side window. Key words: fully open-roof greenhouse; flow field; CFD; cooling effect 收稿日期： 2016-04-11 修回日期： 2016-05-13 基金項(xiàng)目： “十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（ 2014BAD08B03） ,江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目，江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和昆山市科技計(jì)劃項(xiàng)目（ KN1504） 作者簡介： 王新忠（ 1969-） ，男，教授，主要從事農(nóng)業(yè)裝備系統(tǒng)監(jiān)測與控制研究， E-mail： xzwangujs.edu.cn 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-07-05 14:17:12網(wǎng)絡(luò)出版地址：http:/www.cnki.net/kcms/detail/11.1964.S.20160705.1417.016.html農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報(bào) 引言 目前，我國溫室在夏季的生產(chǎn)使用中面臨嚴(yán)重的室內(nèi)高溫的問題，影響溫室實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)。夏季溫室降溫問題的傳統(tǒng)解決方案為對(duì)溫室使用機(jī)械通風(fēng)，這種降溫方式耗能大，成本高，且大型連棟溫室往往因長度過大造成機(jī)械通風(fēng)效果不佳，溫室溫度分布不均勻，影響作物品質(zhì)。采用自然通風(fēng)方式進(jìn)行溫室降溫調(diào)控，耗能少，通風(fēng)擾動(dòng)小，溫度分布一致性高，有利于室內(nèi)作物生長。 目前現(xiàn)有的溫室降溫調(diào)控研究中，主要是以傳統(tǒng)的文洛型玻璃溫室和塑料大棚溫室為研究對(duì)象。BARTZANAS1等針對(duì)圓拱型大棚的通風(fēng)方式對(duì)于溫室流場的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)側(cè)窗和天窗聯(lián)合通風(fēng)的形式具有最優(yōu)的通風(fēng)效果，INBOK2、BOURNET3-4在他們的研究中都都證實(shí)了這一結(jié)論。 KITTAS5對(duì)大棚溫室不同側(cè)窗形式的通風(fēng)效果進(jìn)行了研究，研究表明：在其所試驗(yàn)的條件下，大棚溫室擋板形式側(cè)窗的通風(fēng)效果比卷簾形式的好。 沈衛(wèi)明等6對(duì)采用不同頂窗形式的連棟塑料溫室通風(fēng)問題進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)頂窗形式的配置調(diào)整對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)的平均流速改變顯著，但對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)的最大流速改變不明顯；PARRA 等7在針對(duì)溫室流場的研究中也得出了相一致的結(jié)論。 沈衛(wèi)明8針對(duì)溫室遮陽網(wǎng)開展研究，建立了溫室的遮陽網(wǎng)光度模型， ABDEL-GHANY9-12等給出了在不同遮陽布置下遮陽網(wǎng)對(duì)輻射值的影響，這些研究為預(yù)測不同室外光照輻射條件下遮陽網(wǎng)對(duì)室內(nèi)光照度、輻射的影響提供了參考。目前關(guān)于溫室流場的研究多是針對(duì)傳統(tǒng)連棟溫室開展，夏季玻璃溫室自然通風(fēng)降溫分析主要以傳統(tǒng)文洛型玻璃溫室為對(duì)象。而屋頂全開型玻璃溫室是針對(duì)我國南方地區(qū)夏季高溫高濕強(qiáng)光照條件而設(shè)計(jì)，近年來得到一定的推廣應(yīng)用，但是針對(duì)屋頂全開窗型玻璃溫室的自然通風(fēng)流場的研究較少，文獻(xiàn)13-19研究表明采用 CFD 技術(shù)進(jìn)行溫室流場研究具有可行性。 本文針對(duì)屋頂全開窗型玻璃連棟溫室在夏季弱風(fēng)、高太陽輻射的天氣條件下，進(jìn)行溫室CFD 建模，通過 CFD 模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)和流場分析，研究在夏季自然通風(fēng)方式中溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)溫室內(nèi)溫度調(diào)控的影響。 1 試驗(yàn)方案與CFD建模 1.1 試驗(yàn)對(duì)象 試驗(yàn)溫室為盆栽花卉溫室，地點(diǎn)位于上海市金山區(qū)（東經(jīng) 119.78，北緯 31.7） ，試驗(yàn)地點(diǎn)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域。試驗(yàn)溫室為一個(gè)屋頂全開窗型連棟玻璃溫室，溫室南北長41.1m，高 4.3m，溫室共有 3 跨，跨度 9.6m，溫室每跨有 3 個(gè)小屋頂。天窗窗面寬 1.9m。溫室中 2 個(gè)風(fēng)機(jī)安裝尺寸均為 1.38m 1.38m，距地高 0.32m， 2 個(gè)風(fēng)機(jī)與靠近的跨間立柱的距離均為 1.71m。 濕簾為 9.6m 1.5m， 距地高 0.4m。試驗(yàn)室溫室部分區(qū)域種有少量盆栽作物，高度較矮，本文在處理過程中忽略作物影響。在溫室建模中，以正東方向?yàn)?X 軸正方向， Y 軸正方向?yàn)橄蛏细叨确较颍?Z 軸正方向?yàn)檎戏较?，溫室西北角地面上的點(diǎn)作為坐標(biāo)軸端點(diǎn)， 如圖 1所示。 圖1 溫室?guī)缀纬叽缒Ｐ褪疽鈭D Fig.1 Schematic view of simulated greenhouse 1.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)在 2015 年 8 月 1 日下午進(jìn)行，當(dāng)天太陽輻射強(qiáng)烈，室外風(fēng)速較低，試驗(yàn)天氣為典型的夏季高溫天氣。試驗(yàn)時(shí)的溫室工況為：北墻打開風(fēng)機(jī)后蓋，使外部氣流可以透過風(fēng)機(jī)口進(jìn)入溫室，而南墻以干濕簾的透氣孔作為通風(fēng)口。天窗開度為 52.4，打開中間一跨溫室的 3 個(gè)屋頂全開天窗，另外東西兩跨溫室只開啟中間小屋頂天窗。選取中間一跨溫室布置溫濕度傳感器進(jìn)行測量。所用傳感器為 ZDR-3WIS 型溫度自動(dòng)記錄儀，數(shù)據(jù)記錄時(shí)間的間隔設(shè)置為5min。每個(gè)傳感器有 3 個(gè)傳感探頭，分別布置在 0.7、 1.3、 2.2m 的 3 個(gè)高度上，傳感器所在位置形成 2 個(gè)交叉的豎直平面，圖 2 所示為傳感器在中間溫室的布置示意圖 ,每一個(gè)傳感器的在坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)如表 1 所示。 室外環(huán)境的測量使用 TYD-ZS2型環(huán)境數(shù)據(jù)記錄儀進(jìn)行，記錄的時(shí)間間隔設(shè)置為 1min。利用 FLUKE Infrared Thermometers 568 型紅外線溫度傳感器測量溫室覆蓋材料的溫度和室內(nèi)外地面的溫度，每 10min 記錄一次。選取 13： 05時(shí)刻的室內(nèi)外狀態(tài)的環(huán)境參數(shù)用于模型驗(yàn)證。其時(shí)室外風(fēng)速為 0.8m/s，室外太陽輻射為 821 W/m，溫室入口溫度為 36，室內(nèi)各測點(diǎn)位置的溫度如表 1 所示。 圖2 溫度傳感器布置示意圖 Fig.2 Locations of temperature sensors in greenhouse 表1選取時(shí)刻試驗(yàn)溫室各測點(diǎn)位置的溫度 Tab. 1 Temperature values of each measuring position in testing greenhouse at the selected moment 位置 溫度/ 位置 溫度/ 位置 溫度/ 1-1 38.1 1-2 39.4 1-3 39.7 2-1 37.1 2-2 37.9 2-3 39 3-1 36 3-2 37.1 3-3 38.3 4-1 35.9 4-2 37.1 4-3 37.9 5-1 36.3 5-2 37.5 5-3 37.9 6-1 36 6-2 37.1 6-3 38.3 7-1 37.1 7-2 35.2 7-3 38.3 1.3 溫室 CFD 建模 1.3.1 計(jì)算域與網(wǎng)格劃分 為保證通風(fēng)模擬的精確性，將溫室室外的一部分空間和溫室本身一起設(shè)置為計(jì)算域。利用 ICEM 對(duì)試驗(yàn)溫室建立計(jì)算域，設(shè)定數(shù)字模型中計(jì)算域空間是試驗(yàn)溫室長寬高的 10 倍，并將試驗(yàn)溫室模型置于計(jì)算域水平中心。 ICEM 中模型與實(shí)際比例為 0.01： 1，在 Fluent 中將模型縮放至與實(shí)際尺寸相等。綜合考慮計(jì)算條件，采用 Tetra/Mixed 網(wǎng)格形式進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格最大尺寸設(shè)為 50mm， 對(duì)空氣流動(dòng)變化的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密， 設(shè)置其區(qū)域最大網(wǎng)格尺寸為 3mm，網(wǎng)格劃分總數(shù)為 3437197 個(gè)，其中溫室網(wǎng)格為928009 個(gè)。 1.3.2 邊界設(shè)置與材料屬性選擇 連棟玻璃溫室內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)的雷諾數(shù)較大20，選用標(biāo)準(zhǔn) k- 湍流模型，假設(shè)空氣流動(dòng)符合標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)，采用 DO 輻射模型進(jìn)行計(jì)算。本文中，正北方向表示 0風(fēng)向。根據(jù)實(shí)測風(fēng)速風(fēng)向，將試驗(yàn)實(shí)測平均風(fēng)速 0.8m/s、方向?yàn)?35的風(fēng)力進(jìn)行矢量分解，設(shè)置計(jì)算域南和西兩面為進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速都為 0.566m/s，入口溫度設(shè)為 36，東和北兩面為出風(fēng)口。模型中，設(shè)置溫室東、南、西、北四墻及天窗為半透明壁面。并根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)模型中各壁面進(jìn)行溫度設(shè)置，如表 2 所示。模型中材料屬性如表 3 所示。 表2 試驗(yàn)溫室 CFD模型中壁面溫度設(shè)置 Tab.2 Setting temperature of walls in the CFD model 位置 東墻 西墻 南墻 北墻 內(nèi)地面 外地面 天窗溫度/ 42 42 43 41 43 51 43 表3 試驗(yàn)溫室 CFD模型中材料屬性參數(shù) Tab.3 Related parameters of materials of CFD model 材料 密度/(kg.m-3)比熱容/(Jkg-1.K-1)導(dǎo)熱系數(shù)/(Wm.K-1) 吸收系數(shù)/m-1折射率 空氣 玻璃 混凝土1.165250021001025.5 700 880 0.02679 0.71 1.4 0 0.1 0.6 1.00031.71.61.3.3 濕簾和遮陽網(wǎng)在模型中的設(shè)置 在試驗(yàn)過程中，觀察到濕簾通風(fēng)口在夏季高溫條件下對(duì)溫室側(cè)墻通風(fēng)有著很大影響，故模型中應(yīng)考慮干濕簾通風(fēng)因素。此處干濕簾是沒有水正在流過的干燥濕簾，濕簾起到通風(fēng)口的作用。根據(jù)干濕簾的具體特性和其對(duì)空氣的阻礙作用，以及檢測濕簾兩側(cè)風(fēng)速的實(shí)際情況，本文將干濕簾視為多孔介質(zhì)，并且不考慮流體的非線性慣性損失量。根據(jù)基本滲流定律21和伯努力風(fēng) -壓的普遍應(yīng)用關(guān)系22，利用相關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算出溫室干濕簾的滲透率 為 2.410-6m，計(jì)算中忽略溫室內(nèi)外熱壓的影響。 根據(jù)文獻(xiàn)并結(jié)合試驗(yàn)場地的遮陽網(wǎng)材料參數(shù)，以對(duì)遮蓋區(qū)域進(jìn)行輻射折減的方式實(shí)現(xiàn)模擬9-12， 設(shè)定太陽輻射原 821W/m經(jīng)過兩層遮陽網(wǎng)后折減為 341.257W/m。 2 結(jié)果與討論 2.1模型驗(yàn)證 針對(duì)構(gòu)建的屋頂全開窗型連棟玻璃溫室CFD 模型，把實(shí)測值與模型中相同位置的模擬值進(jìn)行對(duì)比，將傳感器探頭位置按 1、 2、 3、 4、5、 6、 7 的傳感器編號(hào)順序從第 1 層到第 3 層分別記為 P1P21，對(duì)比結(jié)果如圖 3 所示。 圖3 溫室的實(shí)測值和CFD模型的模擬值 Fig.3 Simulated value and the measured values 由圖 3 可見，在各個(gè)水平高度上模擬值與實(shí)測值的變化趨勢基本一致。對(duì)比后可知實(shí)測值與模擬值最大相差 2.4，最小相差 0.1，最大相對(duì)誤差為 6.6%，最小相對(duì)誤差為 0.2%，平均相對(duì)誤差為 2.5%。 表明所建溫室 CFD 模型模擬精度較高，所采用邊界條件有效，模型可以用于不同溫室環(huán)境工況下的模擬分析試驗(yàn)。 2.2試驗(yàn)溫室室內(nèi)溫度分布 將進(jìn)行試驗(yàn)的屋頂全開窗型連棟玻璃溫室的試驗(yàn)工況簡稱為 A 工況。在 A 工況下試驗(yàn)溫室的平均溫度為 38.4，溫室盆栽作物區(qū)（距地 0.7m 到 1.5m 高度）的平均溫度 為 38.1。 圖4 試驗(yàn)溫室在 X=7.2m、14.4m、21.6m處的氣流速度云圖 Fig.4 Air velocity distribution at 7.2m, 14.4m, 21.6m width 圖 4 為試驗(yàn)溫室在 A 工況下 X 值為 7.2m、14.4m、 21.6m 處截面的氣流速度分布云圖，由圖4 可以看出，試驗(yàn)溫室的自然通風(fēng)模式中，由于溫室的南北山墻通風(fēng)是讓室外空氣以垂直山墻的方式進(jìn)入溫室，這導(dǎo)致了從山墻進(jìn)入的氣流在溫室中水平推進(jìn)，向上運(yùn)動(dòng)的速度分量較小，山墻與天窗的通風(fēng)聯(lián)合效果不明顯，降低了試驗(yàn)溫室的通風(fēng)性能。溫室在作物區(qū)的高度形成了較多的空氣流動(dòng)緩慢的區(qū)域，不利于空氣交換，易使植物滋生疾病。 圖5 試驗(yàn)溫室各高度截面的平均溫度分布 Fig.5 Temperature plot of different conditions along height 圖 5 為 A 工況下 0.71.5m 高度范圍內(nèi)室內(nèi)每個(gè)高度所在截面的平均溫度隨高度變化的分布情況，試驗(yàn)溫室夏季用于種植耐熱花卉，盆栽作物區(qū)溫度要求不宜高過 38，由圖可看出溫室作物區(qū)的各高度上的溫度均處于 38以上，需要進(jìn)行降溫調(diào)控。 2.3通風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)溫室流場的影響 在大氣溫度較高的情況下，增加溫室內(nèi)氣流流動(dòng)性能是實(shí)現(xiàn)溫室自然通風(fēng)降溫最有效便捷的方法。為此，利用驗(yàn)證的屋頂全開窗型連棟玻璃溫室 CFD 模型， 改變通風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行不同工況下的模擬試驗(yàn)。由前人的研究結(jié)論1-4可知，溫室自然通風(fēng)中的聯(lián)合通風(fēng)形式對(duì)溫室具有最好的通風(fēng)效果。而現(xiàn)有試驗(yàn)溫室的通風(fēng)模式中，外部空氣進(jìn)入溫室后因?yàn)橄蛏系乃俣确至枯^小，與天窗實(shí)現(xiàn)聯(lián)合通風(fēng)效果較差。針對(duì)這一問題，提出了去掉溫室南墻的濕簾，將北墻的風(fēng)機(jī)架高，在南北墻增設(shè)帶擋板的側(cè)窗以引導(dǎo)外部空氣進(jìn)入溫室時(shí)的速度方向，實(shí)現(xiàn)溫室的聯(lián)合通風(fēng)。具體工況調(diào)整如下：在南北墻距地面 30cm 處到 192cm 之間分別增設(shè)側(cè)窗，側(cè)窗的開啟角度設(shè)為 45。將風(fēng)機(jī)調(diào)整到所加設(shè)的側(cè)窗以上，距地高度為 192cm，風(fēng)機(jī)功率不變，風(fēng)機(jī)水平方向位置不變。 在改進(jìn)后的模型中，改變屋頂天窗開啟角度并分析屋頂全開窗連棟溫室內(nèi)的流場變化情況，以尋求合理的自然通風(fēng)降溫方案。在增設(shè)側(cè)窗的基礎(chǔ)上，對(duì)溫室天窗開度分別設(shè)定為45、 60、 75 3 種不同的工況，以相同的邊界條件進(jìn)行溫室 CFD 模擬試驗(yàn)。分別將這 3 種天窗開啟角度工況命名為 B 工況、 C 工況和 D工況。 圖 6 為這 3 種工況下溫室中 X 值為 7.2m、14.4m、 21.6m 處截面的氣流速度分布云圖的對(duì)比。 (a) B工況 (b) C工況 (c) D工況 圖6 氣流速度分布云圖 Fig.6 Air velocity distribution 從圖 6 中可以看出，在增設(shè)側(cè)窗后，溫室整體的空氣流動(dòng)情況都得到了改善。 B 工況下，側(cè)窗和天窗形成聯(lián)合通風(fēng)下溫室空氣的流動(dòng)性好的區(qū)域多集中于溫室較高的高度上，在植物區(qū)高度上形成的空氣流動(dòng)性較差，這會(huì)不利于溫室植物區(qū)的降溫。而 D 工況下，由于溫室天窗開啟的角度過大，不利于溫室聯(lián)合通風(fēng)中形成強(qiáng)勁的空氣流速，所以在溫室中形成較多的空氣流動(dòng)性差的區(qū)域。在 C 工況下，既使保證了植物區(qū)高度上的空氣流動(dòng)性，又沒有形成較多的空氣流動(dòng)性差的區(qū)域，氣流流動(dòng)最具均勻性，植物區(qū)氣流整體流動(dòng)分布也更合理，說明此溫室天窗開度較合適。從氣流流動(dòng)的分布來看， C 工況比 B、 D 工況效果更好。 圖7 4種溫室工況下溫室各高度截面平均溫度的分布對(duì)比 Fig.7 Temperature plots of different conditions along height 圖 7 所示為在距溫室地面為 0.71.5m 高度的范圍內(nèi)， 4 種溫室工況下各個(gè)高度值所在截面的平均溫度隨高度變化的分布情況。由圖 7 可以看出，溫室采用 C 工況在植物區(qū)產(chǎn)生較好的降溫效果。綜合分析可見，在 3 種試驗(yàn)工況中，C 工況更適合溫室的夏季降溫。 根據(jù)溫室 CFD 模擬試驗(yàn)，將通風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)改變后的 C 工況和原試驗(yàn)溫室 A 工況下的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)一步對(duì)比分析。 A 工況下溫室整體的平均風(fēng)速為 0.45m/s，最大風(fēng)速為 1.76m/s， C 工況下溫室整體的平均風(fēng)速則提升為 0.89m/s，最大風(fēng)速為 1.84m/s， 溫室在 A 工況下溫室的平均溫度為 38.4，在 C 工況下溫室的平均溫度變?yōu)?6.9，通過通風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整，將溫室整體溫度降低了 1.5。 A 工況下作物種植區(qū)溫度的平均值為 38.1，而 C 工況下則降低為37.2。 對(duì)比可見 C 工況下溫室內(nèi)空氣流動(dòng)比 A工況下更順暢，在夏季弱風(fēng)高溫的天氣下更有利于溫室內(nèi)空氣流動(dòng)，改進(jìn)側(cè)窗配置和結(jié)構(gòu)參數(shù)有助于屋頂全開窗型連棟玻璃溫室自然通風(fēng)降溫。 3 結(jié)論 (1)利用標(biāo)準(zhǔn) k- 湍流模型和 DO 輻射模型建立了屋頂全開窗型連棟玻璃溫室 CFD 模型，模型模擬值與試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)相比，溫度模擬值與實(shí)測值最大相對(duì)誤差為 6.6%，平均相對(duì)誤差為 2.5%，表明建立的溫室 CFD 模型有效。 (2)在屋頂全開窗型溫室中， 當(dāng)屋頂窗開啟，以風(fēng)機(jī)濕簾為自然通風(fēng)口，溫室內(nèi)聯(lián)合自然通風(fēng)效果一般。增設(shè)帶擋板的側(cè)窗通風(fēng)時(shí)，氣流方向被引導(dǎo)產(chǎn)生向上的速度分量，溫室內(nèi)側(cè)窗天窗組合通風(fēng)效果有所提升。在組合通風(fēng)方式中天窗的開窗角度應(yīng)配合側(cè)窗使用，起到增強(qiáng)通風(fēng)降溫效果。模擬實(shí)驗(yàn)表明，在側(cè)窗開啟角為 45時(shí)，天窗開啟 60工況比天窗開啟角為45或 75的工況更有利于溫室環(huán)境通風(fēng)降溫。 (3)對(duì)屋頂全開窗型連棟玻璃溫室而言，在使用側(cè)窗和合理開度天窗的組合通風(fēng)方式下，溫室總體平均溫度從 38.4降至 36.9，溫室作物區(qū)的平均溫度從 38.1降至 37.2。溫室的平均風(fēng)速也由 0.45m/s 提升到 0.89m/s，可有助于實(shí)現(xiàn)夏季南方溫室的通風(fēng)降溫。 參 考 文 獻(xiàn) 1 BARTZANAS T, BOULARD T, KITTAS C. 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