重力热管供热对葡萄越冬根区的增温效应

作     者：邓改革 何建国 李建设 康宁波 DENG Gaige;HE Jianguo;LI Jianshe;KANG Ningbo

作者机构：宁夏大学土木与水利工程学院银川750021 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第7期

页      面：205-210页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0705[理学-地理学] 0903[农学-农业资源与环境] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：宁夏自然科学基金项目(2022AAC03644) 

主　　题：温度 土壤 传热 重力热管 土壤增温 数值模拟 

摘      要：葡萄是宁夏特色优势产业,越冬冻害是制约贺兰山东麓葡萄产业可持续发展的关键问题之一。为解决葡萄越冬根部冻害问题,该研究设计了利用浅层地下水地热能进行葡萄根区土壤增温的重力热管系统;通过数值模拟解析不同间距条件下重力热管温度场影响范围及分布规律,通过现场试验研究重力热管的工作特性及对土壤的增温特性。结果表明:土壤温度场以重力热管为中心向四周扩散,热管中温影响区水平方向直径为30.8cm,竖直方向直径为32.8 cm;在埋深10 cm,相邻热管间距15 cm条件下热管周围温度场部分区域重合,温度场分布均匀;试验期间试验组土壤温度较对照组平均升高7.0℃,增温效果明显;重力热管正常运行期间蒸发段凝结段之间最大温差为3.7℃,蒸发段内最大温差为1.0℃,绝热段内最大温差为0.2℃,表现出了良好的等温性;热管平均启动温差为5.4℃,平均运行温差为2.9℃;研究结果将为解决葡萄根区冻害问题以及探索浅层地热能利用新途径提供理论依据和技术支撑。