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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郭万东 徐泳 张天柱
利用计算流体动力学 (computationalfluiddynamics ,CFD)软件CFX 5 ,采用湍流k ε模型和结构化非均匀网格对华南型单栋塑料温室的表面风压进行了数值模拟 ,预测出温室表面的风压分布 ,并讨论了温室屋檐和屋脊处的风压分布特点。与他人风洞试验结果进行比较结果表明 ,数值模拟和风洞实验的风压分布趋势相近 ,风压数值基本吻合。对连栋温室的表面风压进行了模拟 ,得到了表面风压的分布特征 ,并发现边缘栋的风压较大 ,在结构设计时应该重视 ;在连栋数大于 3栋的情况下 ,中间各栋温室的表面风压比较一致。CFD方法能定性和定量地预测出温室表面的风压分布。
关键词：
温室 风压 CFD方法 湍流 k-ε模型
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
雷隽卿 李保明
探讨双坡面温室屋面坡度对温室结构表面风压分布的影响。基于标准k-ε模型方程和壁面函数法,采用有限元方法对温室结构模型进行离散,利用有限元分析软件ANSYS对不同坡度的双坡面温室表面风压进行数值模拟,对得到的风压分布曲线进行分析。结果表明:当屋面坡度由0°增加到30°时,迎风屋面的风压(风吸力)系数由0.62减小到0.15,背风屋面风压系数由0.58增大到0.66。由于屋面风吸力过大是导致屋面破坏的主要原因,推荐温室屋面坡度采用20°~30°,此时迎风屋面的风压系数(0.28~0.15)及背风屋面的风压系数(0.64~0.66)均较小,满足温室生产及通风要求。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
童莉 张政 陈忠购 张天柱
为了了解温室内部气流和热量传递过程 ,设计合理的通风设施 ,建立了无植物条件下湿帘机械通风的华北型连栋塑料温室三维数值模拟模型 ,并使用CFX计算流体力学软件进行了数值模拟计算。得到了合理的速度场分布和温度场分布数值模拟结果 ,并与试验值进行了对比。与试验值相比 ,模拟结果误差≤ 5 % ,在入口风速≤ 1 5m·s-1,入口气温≤ 2 6℃ (热浮力的影响较小 )的情况下效果更好。讨论了入口风速和湿帘高度对温室可控距离的影响 :提高入口风速可以增大温室的可控距离 ,湿帘高度越大 ,可控距离越大。湿帘高度在 1 2～ 1 2 5m之间时 ,相同湿帘高度下 ,纵向距离为 5 0m的温室 ,其可控...
关键词：
机械通风 温室 太阳辐射 计算流体动力学
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李永欣 李保明 李真 丁涛
采用CFD(computationalfluiddynamics)方法对Venlo型温室夏季采用室外遮阳和屋顶喷淋措施的自然通风降温过程进行了数值模拟。模拟时对整个计算域采用六面体网格进行划分 ,对温室天窗附近区域的网格进行了加密处理 ,生成的网格总数约为 10 6个。温室CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象 ,外界气象条件、温室围护结构、室外遮阳与屋顶喷淋、室内植物和土壤等作为数值模拟的边界条件进行处理。对Venlo型温室在室外遮阳和屋顶喷淋措施下室内空气温度的变化以及在整个温室空间的分布进行了数值模拟 ,同时进行了Venlo型温室室内温度的现场试验测试。CFD模拟结果和试验测试结果均表明...
关键词：
温室 自然通风 CFD 数值模拟
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
方慧 杨其长 张义 程瑞锋 张芳 卢威 刘焕
大跨度保温型温室是针对日光温室之间南北间距较大,土地利用效率不高而设计的。该温室可将日光温室南北间距缩减为2m以内,同时具有日光温室的良好保温特征,但一直以来缺乏对该大跨度保温型温室的光温性能评价。本研究利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)构建三维稳态温室模型,模拟不同走向对温室光温环境的影响,为温室建设提供理论依据。在模型中采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,通过离散坐标辐射模型(Discrete ordinates,DO)模拟热辐射的影响。将模拟结果与试
关键词：
温室 计算流体力学 预测模型 温度均匀性
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
雷隽卿 王东霞 蒋秀根 李保明
根据大气边界层风的特性,利用CFD方法,采用N-S方程、湍流κ-ε模型及壁面函数法对空气湍流进行了数值模拟;采用有限元方法对温室结构模型进行离散,利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对脉动风下考虑流-固耦合的温室结构进行了数值模拟计算和分析。结果表明,脉动风作用下,结构最大位移为0.21 m,与平均风压作用下的结构最大位移0.007 4 m相比显著增大。认为进行温室结构设计时,应考虑流-固耦合作用下的脉动风效应。
关键词：
温室结构 湍流 脉动风 流-固耦合
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
麦冬玲 刘家招 古真 陈钰冉
利用CFD技术进行赛车设计,对中国大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车的车身及空气动力学套件(主要是尾翼)进行数值模拟分析,根据数值模拟结果优化赛车的操纵性。根据现场试验与模拟结果进行的对比,验证了数值模拟分析结果的准确性,为赛车和汽车的开发设计提供了依据。
关键词：
FSAE赛车 操纵性 数值模拟 CFD
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
林叶春 高维常 陈懿 陈伟 丁福章 潘文杰
为明确井窖内部空气受外界气流的影响及井窖维持适宜水热条件的机制,通过建立未移栽作物条件下井窖的三维数值模拟模型,利用CFD计算流体力学软件分析在1.50、2.70和3.90m/s近地表风速条件下,对井窖内部空气流速和流向进行数值模拟计算,并进行试验验证。模拟试验结果表明:近地表风速设为1.50、2.70和3.90m/s时,模拟的井窖纵切面平均空气流速分别为0.25、0.48和0.72m/s,井窖内的平均空气流速较近地表下降81.54%~83.34%;近地表风向由右向左时,井窖内纵切面的空气呈逆时针流动。验证试验结果表明:井窖内空气流速与地表风速成线性相关,模拟方程为y=0.220 9 x-0.176(R2=0.925 3);近地表风速为2.70m/s时,井窖内实测空气流速为0.42m/s,模拟值为0.48m/s。井窖内部空气受外界大气扰动较弱,减少热量和水分向外散失,有利于保持烟苗生长适宜的水热条件。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
李玉发 房伟民 陈发棣 石常磊
通过不同品种和定植期试验,根据温光对菊花Dendranthema×grandiflora品质的影响,初步建立了以生理辐热积(PTEP)为尺度的日光温室多头切花菊外观品质预测模型,并用独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明:模型对日光温室多头切花菊株高、展叶数、单株叶面积、茎粗和花径的模拟值与实测值的符合度较好,模拟值与实测值基于1∶1线的决定系数(R2)和相对预测误差(ERP)分别为0.99,0.99,0.94,0.87,0.92和7.2%,6.9%,10.2%,5.6%,18.2%,模型预测精度较高。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
马文娟 塔娜 五十六 陈斌
研究冷风挡帘结构对寒冷干旱地区日光温室内温度分布的影响。以内蒙古呼和浩特近郊农户生产中使用的日光温室为研究对象,分别对具有冷风挡帘的日光温室(试验温室)和无挡帘的普通温室(对照温室)内的气温进行连续测试,建立2种日光温室在自然通风时的计算流体力学模型。结果表明:在距地面0.1m高度(作物冠层),试验温室在0.67.0m范围内的气温显著高于对照温室(α=0.05),温差最大值为4.2℃,最小值为1℃。将近地表气温低于20℃的区域面积值作为评价指标,当通风口底端竖直高度为0.25 m、宽0.3 m,太阳辐射≥
关键词：
日光温室 冷风挡帘 结构优化 CFD模型
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王伟 方慧 伍纲 程瑞锋 张义 袁余
为探明多层覆盖对大跨度拱棚典型季节热性能的影响，采用计算流体力学（CFD）方法构建双膜大跨度拱棚模型，探究夏季无风和冬季有风2种较为极端环境下拱棚内热环境的分布规律，并与单膜大跨度拱棚进行对比。结果表明：拱棚内温度模拟值与实测值的平均相对误差为1.53%，均方根误差0.75℃，构建的CFD模型可准确模拟双膜大跨度拱棚内的温度分布；夏季工况下双膜大跨度拱棚在缓冲区域会产生高温积聚，导致双膜大跨度拱棚平均温度比单膜大跨度拱棚高约1℃；冬季工况下双膜大跨度拱棚内外层空间温差较大，双膜大跨度拱棚平均温度比单膜大跨度拱棚高5.1～10.6℃。综上，双膜大跨度拱棚更适用于寿光地区的气候环境。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘焕 方慧 程瑞锋 杨其长
为探究植物工厂内风速及温度分布规律,利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)建立人工光植物工厂三维模型,将整个植物工厂作为计算域划分网格并进行模拟计算。设计了侧进侧出式、侧进侧上出式、侧进上出式3种气流循环模式,并将试验植物工厂设置为上进侧出式。模拟结果表明:风速与温度的平均绝对误差、平均百分误差及均方根误差分别为0.12m/s、1.1℃;11%、4%;0.18m/s、1.3℃,与实际测量结果相比模拟准确。3种优化模式的风速值、温度值及二者均匀性均优于上进侧出式。分析比较植物冠层平面风速及温度值,得出侧进侧出式为最佳气流循环模式。与上进侧出式相比,侧进侧出式平均风速增加0.51m/s,均匀性指标变异系数降低17%,平均温度降低0.5℃。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王俊 祁力钧 孙小华
探讨双圆弧罩盖的防飘移机理,对其防飘移效果进行量化研究。利用CFD技术对不同条件下双圆弧罩盖内部及周围的喷雾速度流场、雾滴运动轨迹进行模拟,研究喷嘴安装参数、喷嘴类型和型号,及风速对飘移率的影响。结果表明,双圆弧罩盖的防飘移机理是:内外圆弧形成的导风道使其下方产生了高速向下的气流(最大达7.42 m/s)和低速水平气流;双圆弧罩盖能有效减弱其后方的涡流强度,使其内外较大区域形成水平负向和垂直向下的速度流场。喷嘴的安装位置和安装角度与雾滴飘移率高度相关,相关系数为0.974;喷嘴类型、型号、风速、喷嘴类型和风速的交互作用,以及喷嘴型号和风速的交互作用与飘移率也高度相关,相关系数0.981。双圆弧...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
赵娜 李明 赵淑梅 宋卫堂 石谓
针对塑料大棚自然通风能力有限，作物冠层气流速度过小，温度分布不均匀等问题，设计一种适用于塑料大棚的作物行间管道送风系统；构建CFD模型对该系统的应用效果进行模拟分析，通过实测数据对理论模型进行验证。温度和风速的模拟值与实测值的最大相对误差分别为4.7%和8.1%,平均相对误差分别为1.6%和3.0%,模拟值与实测值吻合良好，模型具有较好的可靠性。结果表明：管道送风系统开启后，室内平均风速为0.2 m/s,不同高度平面内适宜区(风速范围0.1～0.5 m/s)面积占总面积的比例在69%以上；管道送风系统促使冷空气向上流动，塑料大棚顶部温度下降了1.0℃,0.5与2.0 m高度平面的平均温差减小了0.4℃。在作物行间开展主动送风，可有效改善塑料大棚内的气流环境和温度分布。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
杨希文 蒋蘋 罗亚辉 龙莉霞 石毅新 胡文武
分析气雾栽培箱外部温度为18℃和20℃,18℃和22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部和生菜根系周围温度的变化,采用CFD(计算流体动力学)方法对气雾栽培箱内部温度场进行数值模拟与预测。结果表明:当气雾栽培箱外部温度18℃时,22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部温度的实测值和模拟值的差值均小于2.9℃,平均相对误差为8.1%,均方根误差为1.2℃。所建CFD模型准确有效。
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