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一种海上船载测风装置的设计与实验

一种海上船载测风装置的设计与实验

作者：慈元达大连理工大学

学位级别：硕士

真实的风向风速数据是各种海洋作业的基础,对于船舶航行、海上搜救、舰载机起降、防台风抗灾等具有重要意义。在海上测风过程中,常用测风装置往往受到船舶本身在各个方向上的空间运动影响,导致测量结果并不准确。这种场景下,需要通过船... 详细信息

真实的风向风速数据是各种海洋作业的基础,对于船舶航行、海上搜救、舰载机起降、防台风抗灾等具有重要意义。在海上测风过程中,常用测风装置往往受到船舶本身在各个方向上的空间运动影响,导致测量结果并不准确。这种场景下,需要通过船舶姿态和船舶航速航向数据补偿相对风的方式,才能解算出海洋真风数据。为此,实时、准确的获得相对风、船舶姿态和航速航向的同步数据是真风测量的前提,也是亟需解决的关键问题。本文以海上船载条件下实时、准确的获得真风解算所需数据为目的,研究和设计了一种基于实时操作系统μC/OS-Ⅲ和多传感器协同采集的船载测风装置,主要内容有:根据海洋船舶环境及所测量要素的特点,设计了一套多传感器协同采集的硬件测量方案,以三维风速风向传感器测量相对风,陀螺仪、加速度传感器及磁力传感器互补测量船舶姿态,GPS模块测量船舶航速航向;选用性能合适、成本较低的传感器、控制器及电源模块并合理的设计了船载测风装置的电路;对船载测风装置的外部机械结构进行了防水防腐蚀设计;建立专用的船载测风装置坐标系并成功的搭建了船载测风装置硬件。为实现海洋真风解算所需数据的同步、实时测量,设计并编写了船载测风装置中间层软件、基于μC/OS-Ⅲ的船载测风装置系统层软件及船载测风装置应用层软件。中间层软件负责实现船载测风装置硬件的初始化与驱动,使装置硬件在系统层软件运行前处于正常工作状态下;系统层软件负责船载测风装置的多任务划分、优先级配置、时间片轮转调度功能启用及事件标志组的创建,以实现船载测风装置划分任务之间的实时与同步;应用层软件负责为系统层软件的各个划分任务编写相应的实现代码,使船载测风装置具备多要素测量、船舶姿态解算及数据封装与发送等具体功能。对船载测风装置进行了无线通信质量实验,姿态测量对比实验、真风摇摆模拟风洞实验及实船实验。实验结果表明,船载测风装置的无线通信稳定,船舶姿态及相对风测量准确可靠,具备在海洋环境下长期测量的能力。依据真风摇摆模拟风洞实验数据,详细分析了船舶摇摆对船载测风装置测量的影响并提出一种基于旋转矩阵的数据处理方法,可以有效的消除船舶摇摆对海洋真风测量的影响。

关键词：实时同步测量多传感器协同风速风向船载测风 μC/OS-Ⅲ

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大型喷灌机处方变量灌溉特性研究

大型喷灌机处方变量灌溉特性研究

作者：周志宇上海交通大学

学位级别：硕士

变量灌溉（Variable Rate Irrigation,VRI）是精准农业的重要分支,大型处方变量喷灌机是实现变量灌溉的主要手段。目前对大型处方变量喷灌机的主要研究方向是利用脉宽调制（Pulse Width Modulation,PWM）技术实现单喷头变量喷灌（Indivi... 详细信息

变量灌溉（Variable Rate Irrigation,VRI）是精准农业的重要分支,大型处方变量喷灌机是实现变量灌溉的主要手段。目前对大型处方变量喷灌机的主要研究方向是利用脉宽调制（Pulse Width Modulation,PWM）技术实现单喷头变量喷灌（Individual Sprinklers VRI,IS-VRI）。其中,如何确定每个喷头的流量大小,以实现地块管理区内喷灌水量的精确控制;以及确定PWM水阀周期、占空比、喷灌机行进速度等内部因素和风速风向等外部因素对喷灌精度和喷灌均匀性的影响规律,从而设置合适的喷灌机参数,依然是大型喷灌机处方变量灌溉研究领域的研究热点。针对上述两个问题,本文分别提出了一种基于遗传算法的喷头流量分配算法以及基于单喷头流量分配率的变量喷灌仿真算法,为喷灌机实际生产作业过程中的参数设置提供理论指导。首先,提出了基于遗传算法的喷头流量分配算法。实验表明,对于Nelson R3000喷头,相邻4个喷头重叠喷洒控制一个管理区同时保证了喷灌均匀性与喷灌机经济性。当桁架方向相邻管理区处方值差异小于33%时,该分配算法误差在5%之内。若将其与传统分配方法相结合,可以同时保证喷灌精度与喷灌均匀性。然后,分析了喷灌机行进时喷头水量累积过程,推导得到喷灌水深与喷头流量,喷头占空比、周期,喷灌机行进速度之间的关系,并指出前进方向上相邻管理区处方值发生变化时,水量分布将呈线性过渡。其次,基于单喷头流量分配率设计了一套变量喷灌仿真算法,并探究了PWM水阀周期、占空比、喷灌机行进速度对Nelson R3000喷灌精度和喷灌均匀性的影响规律,通过实验发现了提高喷灌精度的占空比补偿方法,为喷灌机实际喷灌作业时的参数选择制定合理的策略。通过简化喷灌机模型,设计了多喷头重叠喷洒的实际喷灌试验,实验结果与理论推导结果及仿真结果一致性较好。最后,基于弹道理论模型建立水滴在风影响下的三维空间运动模型,求解出了单喷头喷洒域在风影响下的重新分布情况,基于此利用变量喷灌仿真算法进行模拟实验,探究了风速风向对Nelson D3000喷灌精度和喷灌均匀性的影响规律,并提出补偿风对喷灌精度影响的喷洒域位置修正策略。相关实验表明,当风速小于4.4m/s时,利用该策略可以将喷灌水深偏差限制在±5%以内;当风速大于4.4m/s时,修正后的偏差仍然较大,此时应停止喷灌作业。

关键词：变量喷灌脉宽调制技术喷头流量分配二维喷灌仿真算法风速风向

声学气体测速测向方法及DSP系统的实现研究

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声学气体测速测向方法及DSP系统的实现研究

作者：张皓沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

本论文主要研究声学气体流速流向测量。对比传统测风方法,声学测量方法优势明显,本文研究利用超声波技术实现风矢量测量,最终形成原理样机。本论文主要包括以下几个部分:1.声学风矢量测量方法的选取:介绍了几种超声波测风的常用方法,重... 详细信息

本论文主要研究声学气体流速流向测量。对比传统测风方法,声学测量方法优势明显,本文研究利用超声波技术实现风矢量测量,最终形成原理样机。本论文主要包括以下几个部分:1.声学风矢量测量方法的选取:介绍了几种超声波测风的常用方法,重点对比分析了多普勒法测风与时差法测风。综合考虑仪器工作环境,传感器特性,系统可实现性,噪声对测量影响等多方面的因素选取课题测量方法。2.声学风矢量测量重点问题研究:针对超声波空气中传播特点及压电陶瓷超声传感器的特性,选取合适的超声波传感器;对比传感器等边三角布阵技术与十字布阵技术,根据声波传播的衰减效应,选取适合的布阵方式以及设置合理的参数;针对单阈值法测量波形时差Δt的不可靠性,文中利用一种快速峰值比例匹配方法提高测量准确性;为了进一步提高测时分辨率,在不增加数据采集量的前提下,利用插值、匹配滤波等技术可实现该功能。3.基于嵌入式DSP为核心的原理样机设计:发射信号的产生设计,回波数据的滤波、采集及信号处理算法在DSP上的实现。分析实验数据,验证原理样机的可靠性。

关键词：风速风向时差单阈值峰值比例匹配滤波

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小型风力发电机偏航控制系统实验研究

微电机 2020年第6期53卷 64-67页

作者：胡兵海玲程丽娟袁勇徐立军郑连清新疆工程学院控制工程学院乌鲁木齐830011

为提高风力发电机发电效率,提出一种基于PLC控制的小型风力发电机偏航控制系统方案,搭建以PLC为控制器,风速风向传感器为检测装置,步进电机为偏航驱动装置的实验平台,重点介绍了基于modbus总线通信的风速风向数据采集、基于PLS指令编程... 详细信息

为提高风力发电机发电效率,提出一种基于PLC控制的小型风力发电机偏航控制系统方案,搭建以PLC为控制器,风速风向传感器为检测装置,步进电机为偏航驱动装置的实验平台,重点介绍了基于modbus总线通信的风速风向数据采集、基于PLS指令编程的偏航电机控制和基于MCGS组态软件的上位机监控。经系统测试与实验验证表明,数据采集系统能够实时显示现场风速风向数据,偏航电机能够根据风向的变化而自动迎风,满足了控制要求,取得了良好的控制效果,具有成本低、稳定性好的优点。系统的应用为提高风能利用率提供了保障,为小型风力发电机偏航电机控制提供了参考。

关键词：偏航控制风速风向数据采集步进电机 modbus通信

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低频振动采集分析仪的设计与实现

低频振动采集分析仪的设计与实现

作者：匡海健华南理工大学

学位级别：硕士

随着生产和生活对电力资源需求的不断增大,电力传输的安全稳定性显得尤为重要。而高压输电塔线体系作为电力传输过程中最重要的部分,其稳定性直接关系着电力资源的安全传输,又因为影响输电塔线安全运行的自然因素主要有地震、强风、覆... 详细信息

随着生产和生活对电力资源需求的不断增大,电力传输的安全稳定性显得尤为重要。而高压输电塔线体系作为电力传输过程中最重要的部分,其稳定性直接关系着电力资源的安全传输,又因为影响输电塔线安全运行的自然因素主要有地震、强风、覆冰等。因此需要对输电塔线体系采取一定的防振措施。对输电塔线体系风速风向数据以及对应的输电塔线振幅数据进行采集,可以实现对输电塔风速风向的实时监测以及对输电塔线体系的风速预测,另外还可以结合输电塔线的有限元结构模型进行Davenport风速谱下的输电塔线体系风致振动响应时域分析、频域分析。鉴于此,本文在研究了超声波风速仪的发展现状后,结合超声波测风技术、嵌入式技术、数字信号处理技术,设计并实现了一套基于ARM处理器的低频振动采集分析仪。首先,基于ARM处理器和FPGA处理器设计了低频振动采集分析仪的数据采集终端。终端的硬件电路设计主要包括数据采样模块、运算与控制模块、通信模块,软件设计主要有FPGA的软件工作流程设计和CPU软件架构设计。其次,为了提高风速测量精度,利用维纳滤波将超声波风速风向传感器工频噪声滤除,然后使用希尔伯特变换对超声波回波信号进行包络,对包络信号使用小波变换进行时域和频域的局部化分析,实现对超声波信号接收时间点的检测,最后得到相应的高精度风速值。然后,使用时间序列分析法建立风速预测模型,用风速实测数据与预测模型风速数据进行对比发现风速预测存在较大误差。针对此问题利用卡尔曼滤波的迭代特性将时间序列分析法与卡尔曼滤波算法相结合,得到新的风速预测模型,将风速实测数据与新的风速预测模型预测数据进行对比发现混合算法可以显著的提高风速预测精确度。最后,基于Davenport风速谱对输电塔线体系的风致振动响应进行时域分析和频域分析,得到输电塔的位移功率谱。低频振动分析仪进行了平台搭建和测试,结果表明分析仪能够实现风速风向信号和位移信号的准确采集和精确计算,证明了分析仪的可靠性。目前,该低频振动采集分析仪已经通过广东电力科学研究院的验收审核,即将投入实际使用来为电力资源的安全传输保驾护航。

关键词：输电塔线体系风速风向风速预测模型 ARM处理器风致振动响应

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地基反射面天线测温系统开发及温度场分析

地基反射面天线测温系统开发及温度场分析

作者：范培佩西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着科学技术的快速发展,大口径地基反射面天线在航空航天和现代通讯等领域使用越来越广泛,随着对天线的性能要求越来越高,其口径也随之越来越大,太阳辐射温度场产生的热变形对天线电性能的影响也与日俱增。故而,对地基天线结构温度分... 详细信息

随着科学技术的快速发展,大口径地基反射面天线在航空航天和现代通讯等领域使用越来越广泛,随着对天线的性能要求越来越高,其口径也随之越来越大,太阳辐射温度场产生的热变形对天线电性能的影响也与日俱增。故而,对地基天线结构温度分布的研究在工程中是很有价值的。由于太阳辐射温度场是非常复杂的,而且影响因素众多,所以要用实验、仿真及其相结合的方法进行大量的研究。本文便是针对实验天线及实际工程中的天线,搭建温度及环境风速风向测量平台,再结合仿真计算,对测试系统的搭建过程及天线结构温度场进行研究。首先针对某7.3m实验天线,搭建一套能够实时监测天线结构温度的测试系统,并着重对传感器的选择和传感器接线方法以及这套测试系统测量过程中产生误差的原因和对这些误差的修正补偿方法进行研究,提出改进意见和测量误差的修正算法,然后用该测试系统对该天线进行长时间不间断的监测,在一年多的测量数据中找出极端高温、极端低温和最大温度梯度这三种极端工况,并对极端工况的预测方法提出改进意见。其次推广在7.3m实验天线上搭建的测试平台,将其运用到实际工程中,在某35m天线上搭建测试平台,并建立该天线的模型,确定仿真边界条件,对该天线进行多个工况下的仿真与实验分析,根据分析结果进一步分析产生误差的原因。最后借助单片机及Lab VIEW、SQL SERVER等软件工具,开发一套能够实时测量天线所在环境风速风向的测量系统,然后通过长时间不间断的测量,寻求该地区风的规律,并对风速对天线结构温度梯度的影响进行初步研究。

关键词：地基反射面天线温度场测试系统风速风向温度梯度

基于微气象学方法的落叶松人工林CO2通量研究

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基于微气象学方法的落叶松人工林CO2通量研究

作者：崔崧东北林业大学

学位级别：硕士

落叶松林由于其速生的特性越来越多的受到国际通量研究领域的关注，特别是处于中高纬度地区的落叶松人工林更是国际通量界关注的焦点。本文以东北林业大学老山实验站通量观测塔(45°20′N，127°34′E)2004～2006年期间涡度相关法观测... 详细信息

落叶松林由于其速生的特性越来越多的受到国际通量研究领域的关注，特别是处于中高纬度地区的落叶松人工林更是国际通量界关注的焦点。本文以东北林业大学老山实验站通量观测塔(45°20′N，127°34′E)2004～2006年期间涡度相关法观测到的通量数据为基础，对寒温带落叶松人工林生态系统土壤热通量变化特征、风向对林分碳汇估计的影响、空气饱和蒸汽压亏缺对林分和呼吸的影响以及林分CO通量的年季变化规律进行了研究，并得出如下结论： 1)落叶松人工林土壤热通量，4月至8月为正值，是吸收热量过程，而9月至次年3月的绝大部分时间为负值，波动平缓，是放出热量的过程;年累积值波动范围在-190.44至30MJ·m·year之间，说明土壤吸收热量和放出热量趋于平衡;土壤热通量和土壤热导率(κ)受净辐射影响显著，且净辐射对κ的影响要大于热通量。在冬季土壤热通量和K与4～5小时前的净辐射呈现显著相关关系，而在夏季与2～3小时前的净辐射呈现显著相关关系，说明冬季存在4～5小时左右的延迟效应而在夏季这一延迟时间为2～3小时。κ在夏季与冬季变化十分平稳，但在春季和秋季土壤冻融交替期间存在很大的波动，对不同月份κ值进行多元统计分析表明，κ在所测定的3年间多数月份间无明显差异(p＞0.05)，而每年3月和4月间所测定的κ值往往与其它月份存在显著差异，当使用土壤温度数据进行土壤热通量计算时，应该充分考虑3月和4月间κ值波动对通量计算的影响。此外，土壤含水率也对土壤热通量有影响，在春、秋、冬季与土壤含水率呈显著的线性相关关系，而在夏季相关性较弱。 2)使用不同风向数据计算的净生态系统交换量(NEE)的结果差异较大。从大地形角度来看，来自人类聚集区风-西风向计算值(NEE)要远远低于非碳源风向-东风向数据的计算值(NEE)，2004和2005年西风向甚至为正值，2006年西风向虽然为负值，但仅为东风向是的80％。从小地形来看，沟谷上行风(南风和东南风)NEE的结果远大于下行风(北风和西北风)NEE的结果，2004年的北风向及2004和2005年的西北风向数据拟合计算出的NEE甚至为正值。2005和2006年北风向的NEE虽然为负值，但仅为南风的60％和3％。2006年西北风向的NEE虽然为负值，但仅为东南风向NEE的33％。由此可见，地形地势及地理位置对落叶松林NEE的观测结果的影响很大。 3)空气湿度对生态系统光合测定结果存在很大的影响，而对呼吸测定结果影响较小。从2004到2006年的结果来看，VPD＜10h Pa时的最大光合碳固定速率在-25～-30μmol·m·s之间，而VPD＞15hPa时，最大光合碳固定速率在-15μmol·m·s左右。VPD对呼吸测定结果影响不大，这可能最终导致VPD显著的响应林分的碳汇大小。 4)落叶松林CO通量的年季变化规律十分明显，其中NEE日平均值的正向最大值一般出现在非生长季的3～4月份左右，负向最大值一般出现在6～7月份，此时森林生态系统的光合作用能力最强。2004～2006年落叶松人工林年固碳能力分别为182.47、176.44和309.46 gC·m·year。

关键词：落叶松人工林涡度相关法净生态系统交换量呼吸作用土壤热通量风速风向饱和蒸汽压亏缺

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考虑流固耦合效应的串列风力机结构响应分析

考虑流固耦合效应的串列风力机结构响应分析

作者：火茜兰州理工大学

学位级别：硕士

随着风能的大规模开发和使用,影响风能有效利用率的因素包括风电场的准确选址、风电场中风力机的优化布置和叶片的优化设计。其中对于风电场选址主要参考建设场地的风速风向分布信息;对于风电场中影响风力机优化布置的关键因素为串联风... 详细信息

随着风能的大规模开发和使用,影响风能有效利用率的因素包括风电场的准确选址、风电场中风力机的优化布置和叶片的优化设计。其中对于风电场选址主要参考建设场地的风速风向分布信息;对于风电场中影响风力机优化布置的关键因素为串联风力机之间的距离,即采用合理的距离可以减小尾流效应对下游风力机的影响,从而提高风力机的发电效率;风力机在不同风荷载作用下的结构受力变形特性对于叶片优化设计具有重要参考价值。因此,研究建设场地的风速风向分布特性、风力机的尾流效应及风荷载作用下的受力变形和振动形态对于提高风电场发电效率具有重要意义。主要研究内容和结论如下:(1)为了充分掌握风力发电场所在地的风速风向联合概率分布规律,以西北地区某风场比较集中区域37年间的实测风速日值数据为基础,对该地区风速风向展开研究。首先,选用3种常用极值分布进行风速参数估计,通过计算相关系数选取最接近实际风速分布的Gumbel分布;然后,将基于谐波函数和采用乘法定理建立的联合分布模型的参数拟合结果与基于遗传算法并采用有限混合分布函数建立的联合分布模型的参数估计结果进行对比分析,获得最佳分布模型;最后,根据所得最优联合分布模型预测了该地区50年重现期的极值风速。研究结果表明,基于乘法定理的模型的拟合效果优于采用有限混合分布法的模型;在解决风场选址和风机布置等问题时,有必要考虑风向对极值风速的影响。(2)为研究风力机的尾流流场分布,本文以某2MW水平轴风力机为研究对象,基于CFD数值模拟方法模拟其流场分布。首先建立流体计算域并进行网格划分;然后进行边界条件和求解器参数设置;最后进行计算域求解,当残差小于10及监测量曲线图趋于平缓时,稳态计算达到收敛。结果表明当流体流经风力机时速度下降,而后随着下游距离的增加,尾流速度逐渐恢复至初始速度。(3)为研究风力机在风荷载作用下的结构响应,采用流固耦合方法分析单台和串列下游风力机在不同工况下的受力变形。首先建立固体域进行网格划分;然后将流体域计算得到的气动力通过interface面进行数据传输;最后进行固体域的求解。结果表明风力机在额定工况下工作时,从叶根到叶尖叶片位移逐渐增大,从塔底到塔顶塔筒位移逐渐增大。叶片较大应力区域集中于叶片中上部,塔筒较大应力区域集中于塔筒底部和顶部。除个别工况外,其他工况下的风力机与额定工况下风力机的结构响应变化规律大体一致,区别在于数值大小有所不同。

关键词：风速风向 CFD模拟单向流固耦合模态分析尾流效应

自然通风对日光温室小气候影响的CFD模拟研究

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自然通风对日光温室小气候影响的CFD模拟研究

作者：宿文南京信息工程大学

学位级别：硕士

日光温室是我国北方地区特有的用于冬季蔬菜生产的设施类型,温室内气温、相对湿度、土壤温度等环境条件是影响作物生长的关键要素。本文以日光温室为研究对象,基于济南地区温室试验观测,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamic... 详细信息

日光温室是我国北方地区特有的用于冬季蔬菜生产的设施类型,温室内气温、相对湿度、土壤温度等环境条件是影响作物生长的关键要素。本文以日光温室为研究对象,基于济南地区温室试验观测,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法,模拟分析自然通风条件下温室内部温度、湿度等小气候要素的时空变化特征,提出不同天气条件下温室环境调控策略,为日光温室生产管理提供理论依据。1.温室内外环境气象要素对比基于温室内外气温、空气相对湿度、地温、风速和风向等观测数据,分析表明,冬季,济南温室外主导风向为东北风,风速在0.5-4.1m/s之间;温室内外气温差为6.5-15℃,最小湿度差为5%-10%;温室内气温和湿度在水平和垂直方向均存在一定异质性,温室中部和低层温度较低,湿度较高;土壤温度随着深度增加波动衰减,并趋于稳定。2.CFD模型构建与验证基于供试温室设施结构参数,结合试验观测数据,构建边界条件,利用标准的K-ε湍流模型,通过联立求解连续方程、动量方程和能量方程,构建了CFD模拟模型。利用模拟模型对温室内气温和湿度进行模拟,模拟结果表明,晴天、多云、阴天天气下温度模拟值与实测值平均相对误差分别为5.6%、4.5%、5.1%,相对湿度模拟值与实测值平均相对误差分别为5.5%、4.2%、4.4%。说明模型能够正确反映日光温室内微环境变化,模型普适性高,可为进一步研究不同通风条件对温室内小气候的影响提供技术支撑。3.作物对温室自然通风效果的影响以外界风向为东北风,风速为2.0m/s为例,通过对温室内有作物和无作物种植分别模拟表明,与无作物种植条件下相比,存在作物种植时,风速,温室内三个垂直剖面存在垂直方向的风速梯度变化,温室西部风速减小0.1-0.2m/s,中部风速减小0-0.2m/s,温室东部风速减小0-0.2m/s距地面0.5m处水平面上南北风速差增加0.2m/s。温度,三个垂直剖面的垂直方向均存在明显的温度梯度,温室西部温度增加2-4℃,中部温度增加3-8℃,东部温度增加2℃左右;距地面0.5m水平面上南侧温度较高,最大温度差减小5℃,南北温度差增加3℃。湿度分布特征与温度分布相似,三个垂直剖面垂直方向存在湿度梯度变化,温室西、中和东部湿度分别降低4%、6%和5%;距地面0.5m水平面上南侧湿度较低,南北湿度差增加5%。作物对温室内气流具有一定的阻碍作用,表明在研究中不能忽略作物的影响。4.风速对温室内小气候特征的影响以外界风向为北风为例,设定风速为0.5、1.0、2.0和3.0m/s,分别模拟自然通风对温室内小气候要素的影响,结果表明,风速方面,随着外界风速的增大,温室内风速缓慢增大,外界风速每增加1.0m/s,温室内三个垂直剖面的进风口以及温室中部风速增加O.1m/s,温室东西部风速范围变化不大;作物冠层进风区域风速增大O.1m/s,其他作物冠层区域风速范围变化不大。温度方面,不同风速下,温室内三个垂直剖面中部存在南北方向的温度梯度,温室东西部温度分布较为均匀,外界风速每增加1.0m/s,进风口处温度降低2℃,温室东西部温度降低1℃左右,温室中部南北温度差增加1℃;作物冠层进风处温度降低2℃,其他作物冠层温度降低1℃左右。湿度方面,不同风速下,温室内三个垂直剖面存在南北方向的湿度梯度,外界风速每增加1.0m/s,温室西部南北湿度差减小2%,温室中东部南北湿度差不变,整个温室的湿度没有规律性的变化;作物冠层湿度下降缓慢且没有明显变化规律。外界风速的改变对温室内风速以及温湿度的大小具有重要的影响。5.风向对温室内小气候特征的影响以外界风速为2.0m/s为例,设定风向为北风、东北风、东风,分别模拟自然通风对温室内小气候要素的影响,模拟分析表明,风速,温室内三个垂直剖面的风速基本维持在0.1-0.4m/s之间,风向为北风、东北风、东风时分别在温室的中部、中西部、西部为进风区域,从而形成涡流,其他区域存在垂直方向的风速梯度;风向为北风、东北风、东风时作物冠层进风风速分别为0.45m/s、0.65m/s、0.50m/s,其他作物冠层区域维持在0.05-0.2m/s之间。温度,风向为北风、东北风、东风时分别在温室内三个垂直剖面的中部、中西部、西部存在南北方向的温度梯度,南北温度差分别为5℃、3℃、4℃;风向为北风、东北风、东风时,作物冠层进风区域与出风区域温度差分别为8℃、3℃、5℃,表明风向为东北风时,温室内整体以及作物冠层温度差较小,有利于作物均质生长。湿度,风向为北风,东北风,东风时,温室内三个垂直剖面均存在南北方向的湿度梯度,南北湿度差分别为8%,6%,3%左右;风向为北风、东北风、东风时,作物冠层进风区域与出风区域湿度差分别为8%、3%、2%,表明风向为东风时,温室内整体以及作物冠层湿度差较小,有利于作物均质生长。由此,温室小气候调控策略应根据具体风向而调整。6.日光温室调控策略以温室内种植番茄

关键词：日光温室计算机流体力学自然通风风速风向小气候特征