拱架送/回风方式对日光温室冬季作物冠层区热环境的影响

作     者：胡万玲 陈冲 管勇 马乔乔 叶文涛 HU Wanling;CHEN Chong;GUAN Yong;MA Qiaoqiao;YE Wentao

作者机构：兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 甘肃省黄河水环境重点实验室兰州730070 

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

年 卷 期：2024年第40卷第4期

页      面：262-272页

核心收录：

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51868035 51866006) 

主　　题：日光温室 拱架 数值分析 送/回风方式 热环境 能量利用系数 作物冠层区 

摘      要：传统日光温室被动的热环境调控模式难以满足温室作物冠层区空气温度和速度调控需求,且能源利用效率低下。为了改进日光温室热环境精准调控方法和提高温室能源利用效率,该研究结合日光温室围护结构特点,提出了一种日光温室拱架的送/回风方法,并基于温室作物多孔介质模型,建立了拱架送/回风系统温室的数值传热模型。采用空气温度与速度不均匀系数、气流速度适宜区面积比、能量利用系数以及累计有效积温等评价参数,研究了下送上回、中间回风和上送下回等3种温室拱架送/回风方式对日光温室冬季作物冠层区热环境的影响。结果表明,与中间回风和上送下回通风方式相比,下送上回通风方式对不同作物冠层高度处的空气温度和速度调控的结果最优,且不同作物冠层高度处气流速度适宜区面积比和累计有效积温都最大。当采用下送上回通风方式时,与送风干管风速为9、11和12 m/s相比,送风干管风速为10 m/s的能量利用系数最大,在作物冠层高度0.4、0.6、0.8和1.0 m处的能量利用系数分别为0.976、0.982、0.985和0.987,并且不同作物冠层高度处的空气温度不均匀系数和速度不均匀系数也都最小。因此,下送上回通风方式的推荐送风干管风速为10 m/s。该研究可为日光温室热环境的精准调控提供参考。