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[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 白义奎  王鸿  王铁良  李天来  
为提高温室制作的工厂化、装配化、机械化水平,设计完成了新型落地装配式全钢骨架,并进行了试验研究。试验结果表明:该骨架结构用钢量为普通桁架结构用钢量的57%、承载能力达到0.3kN·m-1,可以抵御15年一遇的风雪荷载。其优点为:全钢装配结构,构件工厂预制,温室现场安装、施工速度快;能反复拆卸安装,多次重复利用;骨架构件采用异形截面设计,承载能力强;钢构件表面采取热浸镀锌,保证在温室高湿环境下不发生锈蚀,耐久性好。其缺点为变形较大。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 王文武  白义奎  黄文永  刘艳华  王鸿  
为了研究新型滑盖式节能日光温室钢桁架的应力状态和平面稳定性,对新型滑盖式节能日光温室钢桁架进行加载试验,并测得钢桁架的实际应变值,分析测试验数据以及试验过程中桁架杆件的变形情况。结果表明:钢桁架只有少数杆件达到屈服强度,大部分杆件应力均较小,没有充分发挥其力学性能,桁架承载能力具有较大提升空间;钢桁架破坏为失稳破坏,加强桁架的纵向支撑可极大提高其整体稳定性。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 齐飞   何芬   赵云云   侯永   丁小明  
日光温室骨架曲线形式直接影响前屋面采光和力学承载性能,为研究设计出合理骨架曲线形式,基于现有骨架的设计特点、应用情况等,对日光温室骨架合理曲线的数值化构建和表达方法进行研究。当屋脊点位置、最低作业高度、前屋面屋脊处的坡度以及底脚部位的坡度确定时,该方法可直接给出骨架曲线的数值化表达式,通过规范要求可筛选出合格的骨架曲线形式。提出了双抛物线骨架曲线,选取北京、沈阳、银川3个城市,对抛物线、椭圆面、双抛物线、幂函数、双圆5种骨架曲线形式的日光温室进行采光性能模拟。结果表明:1)5种骨架曲线形式下冬至日日累计太阳辐射量之间的最大差值为6.31%,双抛物线作为骨架曲线形式在采光性能上是可靠的;2)当前屋面水平投影为6~14 m、最低作业高度为1~1.8 m时,均可构造出既符合规范要求又符合工程实际的双抛物线曲线。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 袁余  李鹏程  李铭  苏学德  吴奇峰  
为了提高日光温室的保温性能,设计建造了一种适用于北方冬季生产的现代双层膜日光温室,其特点是有内外两层支撑骨架和覆盖系统,测试了该温室在冬季无保温被覆盖、通风口关闭条件下室内温度变化情况,并与普通单层膜日光温室进行了对比分析。试验结果表明,双层膜日光温室内空气平均温度、土壤平均温度、最低气温和最低土壤温度的最低值较单层膜日光温室分别提高了2.1℃、1.7℃、3.7℃和1.8℃,较室外分别提高了12.4℃、0.9℃、18.5℃和0.9℃。在雪天、晴天、阴天和雾霾天等典型天气,双层膜日光温室较单层膜日光温室白天和夜间平均气温分别提高了0.4℃和1.4℃,较室外白天和夜间平均气温提高了3.0℃和9.7℃。研究表明,与单层膜日光温室相比,双层膜日光温室的空气温度、土壤温度有明显提高,室内温度较稳定。该研究为双层膜日光温室建造提供了参考。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 袁余  李鹏程  李铭  苏学德  吴奇峰  
为了提高日光温室的保温性能,设计建造了一种适用于北方冬季生产的现代双层膜日光温室,其特点是有内外两层支撑骨架和覆盖系统,测试了该温室在冬季无保温被覆盖、通风口关闭条件下室内温度变化情况,并与普通单层膜日光温室进行了对比分析。试验结果表明,双层膜日光温室内空气平均温度、土壤平均温度、最低气温和最低土壤温度的最低值较单层膜日光温室分别提高了2.1℃、1.7℃、3.7℃和1.8℃,较室外分别提高了12.4℃、0.9℃、18.5℃和0.9℃。在雪天、晴天、阴天和雾霾天等典型天气,双层膜日光温室较单层膜日光温室白天
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 申婷婷  鲍恩财  曹晏飞  张勇  邹志荣  
为提高日光温室冬季保温蓄热的能力,同时推动日光温室的快速建造,设计3种新型墙体结构的日光温室:相变固化土主动蓄热温室(G2)、模块化素土主动蓄热温室(G3)、现浇混凝土被动蓄热日光温室(G4)。测定3种温室室内环境,以传统主动蓄热温室(G1)为对照温室进行对比分析。结果表明:4种温室在典型晴天条件下夜间的平均温度分别为15.7、16.4、17.8、16.6℃;在典型阴天情况下夜间的平均温度分别为12.4、13.8、13.8、13.1℃;在连续雪天情况下最低平均温度分别为7.3、8.3、8.8、7.8℃。G3即模块化素土主动蓄热温室在夜间和连续低温条件下都表现出了较好的保温性能,能够在室外温度较低时给室内作物提供更好的生长环境,且建造方便,在适宜日光温室发展的地区具有一定的推广价值。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 张立芸  徐刚毅  马承伟  兰焱  
为解决禁止使用实心粘土砖作建筑材料对日光温室建造带来的难题,基于日光温室对其围护结构材料在结构和保温蓄热性能上的要求,选定加气混凝土砌块作为实心粘土砖的替代材料来建造日光温室。通过理论分析和试验验证,加气混凝土砌块确实是一种适宜于日光温室建造的新型建材,同时它所具备节能环保效益也使其具有广阔的推广应用前景。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 刘曙光  马云飞  南松剑  张梅  徐箴言  车忠志  孙少宁  
目前气雾培生产过程中存在环境调控准确度低、生产系统运行不稳定,种植面积小,导致先进新技术无法最大限度的实现高产、优质、高效的问题。本文以合理光照条件扩大种植面积及采用PLC快速、准确、灵活实现稳定植物生长环境的构建为设计核心,确定气雾培生产系统布局参数,优化气雾培生产系统结构组成、形式及工作、尺寸参数,确定PLC控制结构及参数,设计了适用于实际生产要求的日光温室气雾培生产系统。试验结果表明,各区域管路终端压力变化范围在3%以内;各区域终端栽培床内温度差异及各区域终端栽培床与贮液池内营养液温度差异均小于2℃
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 刘曙光  马云飞  南松剑  张梅  徐箴言  车忠志  孙少宁  
目前气雾培生产过程中存在环境调控准确度低、生产系统运行不稳定,种植面积小,导致先进新技术无法最大限度的实现高产、优质、高效的问题。本文以合理光照条件扩大种植面积及采用PLC快速、准确、灵活实现稳定植物生长环境的构建为设计核心,确定气雾培生产系统布局参数,优化气雾培生产系统结构组成、形式及工作、尺寸参数,确定PLC控制结构及参数,设计了适用于实际生产要求的日光温室气雾培生产系统。试验结果表明,各区域管路终端压力变化范围在3%以内;各区域终端栽培床内温度差异及各区域终端栽培床与贮液池内营养液温度差异均小于2℃;各区域终端栽培床内湿度变化小于1%;回流管路营养液回流时间小于30 min,所有测试指标均符合生产要求,为进一步推动气雾培技术在设施农业中的应用推广创造条件。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 姜迎春  白义奎  王永刚  王毅  
日光温室骨架结构属轻型结构,跨度较大,对风荷载较为敏感。为解决风荷载作用下日光温室的动力响应问题,确定骨架结构危险截面的位置,基于Timoshenko梁理论,提出平面刚架模型的日光温室在风荷载作用下的动力响应分析的被研究块体方法。首先根据Timoshenko梁微元体思想,设计被研究块体的构成方式;基于Timoshenko梁理论,推导出平面刚架模型的日光温室钢骨架结构的控制方程,给出了算法的实现过程。然后采用两端自由的变截面梁的弯曲波传播算例,验证方法的有效性。在数值模拟风速、实测风速作用下分别对平面刚架模型的日光温室骨架结构动力响应进行时程分析,得到钢骨架的节点位移和截面应力空间最大值的位置。结果表明:位移的2次峰值分别在迎风面高度1和3m附近,钢骨架中最危险的截面为温室左端附近,应力最大值为321MPa,弯曲应力是引起应力迅速增加的主要原因。脉动风荷载作用的节点位移和截面应力明显大于平均风荷载作用的相应值。日光温室钢骨架结构的动力响应分析需要考虑脉动风荷载的作用,且不能忽略弯曲应力对截面内力的影响。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 乔正卫  邹志荣  张立明  杨双晓  
【目的】研发能代替草帘等传统覆盖物的新型日光温室保温被。【方法】分别选用喷胶棉、羊毛、PE发泡片和毛毡做保温芯材,试制了4种保温被,通过静态热箱试验,以草帘为对照分析了其保温性,并采用浸泡法与土工布综合强力机测试了这4种保温被的防水性和机械强度。【结果】静态热箱试验表明,在21和37 W热源功率下,喷胶棉保温被和羊毛保温被的传热系数分别为3.10,3.26 W/(m2.K)和3.42,3.49 W/(m2.K),而草帘为3.50和3.62 W/(m2.K),二者的保温性优于草帘;防水性的测试表明,羊毛保温被防水性最好,其吸水率为4.85%,喷胶棉保温被次之,为5.99%,PE发泡片保温被最差,...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 刘晨霞  马承伟  孙国涛  
采用试验方法,对山西曲沃广泛使用的3种类型温室的温度和湿度进行测试,并对测试结果进行分析。结果表明:3种类型温室的日平均气温均维持在13℃以上,且存在高湿不利因素。1月份,四代温室的日平均温度为14.7℃,分别高于五代温室、二代温室0.5和1.1℃;四代温室每日满足作物生长的平均时长为19.9h,较五代温室和二代温室长0.7和4.0h;四代温室夜间平均气温均值为12.2℃,较五代温室和二代温室分别提高9%和18%;四代温室和五代温室的室内外温差平均值分别为19.8和20.0℃,高于二代温室0.7和0.9℃,3种类型温室保温蓄热性能均有较大的提高空间;3种温室的温度环境及保温性能为:四代温室>五...
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 周伟   谢嫦   董远德   高益   唐亚杰  
在乌鲁木齐地区要实现日光温室越冬生产,保证温室作物的产量和品质,需增加能源供应以维持温室内小气候环境达到作物生长适宜的条件。研究该地区冬季日光温室作物越冬栽培中加温对温室内小气候环境因子的影响,为乌鲁木齐生产型日光温室优化调控策略提供参考依据。选取了位于乌鲁木齐地区西山农牧场的两栋结构相同的日光温室作为研究对象,采用对比试验的方法,测试和分析了加温与不加温条件下日光温室内温度、湿度和光照等小气候因子的变化特征。研究结果表明:在室外温度维持在-14.5~3.7℃的范围时,加温可使温室内夜间空气温度提高10℃,白天提高7℃,后墙温度提高8℃。相比之下,不加温的温室在测试期间白天室内温度可保持在4.0~33.1℃范围内,夜间保持在3.9~9.5℃范围内,后墙温度维持在12.3~19.0℃之间。针对该地区冬季的实际情况,当室外每日平均气温保持在-2℃以上且日照较为充足时,可选择不进行加温的越冬种植方式。而当室外平均温度在-12.0~1.9℃范围内时,根据白天的日照条件和作物对温度的要求,可以考虑在夜间进行加温,以提高温室内的温度。乌鲁木齐地区日光温室进行安全越冬生产时需补充大量的热能,导致生产能耗和成本的增加,在了解温室内小气候变化规律的基础上,应采用有效的能耗控制策略,满足作物生长的前提下最大程度地减小能耗,从而降低生产成本。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 徐凡  马承伟  刘洋  宋道林  
对天津一种典型的砖墙日光温室进行连续2个冬季的热湿环境现状测试。结果表明:日光温室内日平均气温大部分时间可维持在10℃左右,最冷时仅为5.0℃;日最低气温1月份平均为3.4~5.5℃,极端日最低气温为0.8℃,此温度持续过长则会造成植物的冷害;温室内夜间温度较低,12—02月份室内夜间平均气温最低仅2.5℃;夜间室内外温差为10~15℃。1月份室内白昼平均相对湿度为66%,当采用无土栽培时,湿度仅50%左右;夜间室内相对湿度在整个测试期间都高达99%。可见,日光温室温湿环境大多适宜植物的生长,但仍存在低温和高湿等不利因素。可通过提高屋面透光性、增强北墙吸收太阳辐射作用、增强维护结构蓄热保温性、...
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 许童羽  冯帅  陈春玲  须晖  金彦  
为了解决日光温室内人工喷药对人体的危害以及耗费人力这一问题,设计出一款基于模糊PID控制的多功能电磁寻迹日光温室喷药车。在硬件方面,以STM32F103C8T6单片机为核心控制单元,利用电磁传感器和模糊PID控制算法实现路径信息的识别,并制定模糊控制规则对日光温室喷药车进行精准控制,实现了日光温室喷药车在金属轨道上平稳行驶,同时单片机控制水泵实现喷药功能以及利用液位传感器实时获取剩余药量信息。在软件方面,完成了上位机Android移动设备程序、下位机控制程序的编写。实现了移动终端程序能够对温室喷药车进行数据监测、行驶、喷药等控制。在日光温室中反复测试寻迹功能、移动客户端远程控制以及喷药和数据显示等功能,测试结果表明,所开发的日光温室喷药车在小于45°和90°的导线上左右转成功率略低,只有90%~92%;在直线和45°~90°的导线上左右转成功率较高,高达100%。喷药车寻迹成功率较高,在日光温室内能够行驶稳定,精准寻迹,基本完成了喷药车寻迹功能。同时,在远程控制模式下能对日光温室喷药车进行前进、后退、左转、右转、加速等八个指令的控制,实现了无线远程遥控功能,并能够在移动客户端对药箱内的药量进行实时监测,满足日光温室作业需求,减少人体危害和体力劳动,达到预期目。
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