机械通风条件下连栋温室速度场和温度场的CFD数值模拟   总被引：14，自引：1，他引：14  

童莉  张政  陈忠购  张天柱 《中国农业大学学报》2003,8(6):33-37

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 ,其可控距离略小于 4 0m的温室 ;当湿帘高度超过 1 2 5m时 ,纵向距离为 5 0m的温室可控距离大于 4 0m的温室。  相似文献   

基于CFD的人工光植物工厂气流场和温度场的模拟及优化   总被引：4，自引：3，他引：1  

刘焕  方慧  程瑞锋  杨其长 《中国农业大学学报》2018,23(5):108-116

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℃。  相似文献   

水稻倒伏类型、成因、对产量品质影响及预防措施   总被引：1，自引：0，他引：1  

李新 《勤云标准版测试》2009,(11):50-50,52

2008年对黑龙江省绥化市的水稻生产可以说是个风调雨顺的年景,积温、光照时数、降水等气候因子均要好于常年,处处呈现出丰产的景象。但8月27日降雨18．7mm,风速9．9m／s,9月5日西南风,风速15．2m／s,6日风速11．4m／s,9日风速12．9m／s,10日风速11．6m／s。  相似文献   

层叠式笼养肉鸭舍秋季最小通风的环境参数测试及分析     

鲍恩财  林勇  赵伟  叶成智  闫俊书  宦海琳  孙雪峰  邹吉宝 《江苏农业学报》2020,36(3):648-655

本研究旨在探讨最小通风模式对层叠笼养肉鸭舍内环境参数的影响。选择秋季肉鸭育肥后期(32～35日龄)进行试验,通过检测鸭舍内温度、湿度、风速、NH_3质量浓度、CO_2质量浓度,构建鸭舍CFD模型,模拟并分析温度场与气流场分布特征。结果表明:连续测试4 d,舍外温度6.31～26.12℃,舍内气温15.98～24.85℃;舍外相对湿度13.74%～91.49%,舍内相对湿度28.94%～79.68%;舍内风速波动范围0.30～0.81 m/s,CO_2与NH_3质量浓度变化范围分别为1 462～2 798 mg/m~3、0.05～0.87 mg/m~3。模拟试验鸭舍温度场与气流场,模拟仿真值与实测值间相对误差为0.8%～1.3%,说明所建CFD模型数值模拟与试验数据间高度吻合。每层鸭笼水平剖面温度场与气流场分布模拟结果分别揭示了各层面纵向中部温度均高于两端区域,以及各层中部至风机处气流流速均大于其他区域;此外,南北两侧对称分布通风小窗进入气流形成对冲并汇聚,致使气流分布不均。该研究可为层叠笼养鸭舍结构优化设计与环境调控提供参考。  相似文献   

自然通风单栋温室内流场的CFD模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

孟凡英  刘美 《黑龙江农业科学》2012,(2):128-131

基于CFD模拟技术,采用标准K-ε湍流模型和Do辐射模型对自然通风温室在3种通风型下的室内气流分布进行了2-D求解,并对3种模拟结果进行了比较和分析。结果表明:在温室两侧开有侧窗、顶部开有天窗的通风情况下,温室内部的通风状况最好,而且风速适中,适宜作物生长。  相似文献   

56％二甲四氯钠可溶粉剂不同风速施药除草效果试验     

杨林萍 《吉林农业》2011,(4):81+83-81,83

为明确56％二甲四氮钠可溶粉剂不同风速施药除草效果，设立本试验。结果表明，随风速增加，除草效果下降，风速越大，防效越差。与6．5m／s时施药比较，风速8．6m／s时施药，总草药后15d防效下降3．5个百分点，药后30d防效下降4．1个百分点：风速13．1m／s时施药，总草药后15d防效下降7．24个百分点，药后30d防效下降7．1个百分点。应尽量在无风或风速较小时施药。  相似文献   

单旋翼油动无人施药直升机悬停状态下风场下洗气流分布规律研究          下载免费PDF全文

张宋超  薛新宇  孙竹  周立新  金永奎 《中国农业文摘-农业工程》2018,30(3):13-22

无人施药直升机,具有机动灵活、无需专用起降场地、对飞行空域要求低等优点,在我国航空植保中已经初步得到应用。相关文献中通过实验证明,单旋翼无人直升机施药装备进行水稻、玉米等病虫害的防治,在旋翼产生的下洗气流的辅助作用下,药液的沉积率和穿透率都大大提高,尤其是在水稻生长分蘖期和玉米生长穗期(封行)以后,防效优于常规地面机具。风场的有效覆盖范围、下洗气流风速的大小,对机载施药装备的装配布局以及施药效果有着直接的影响。该文采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),对油动单旋翼直升机悬停状态时5、6、7m高度下的旋翼所产生的风场进行了模拟分析,重点研究了风场中对农药喷洒作业过程中主要影响雾滴沉积分布的下洗气流分布规律,并设计了一套农用无人机风场测量装备,并以单旋翼油动无人机为测试对象,对旋翼产生的风场进行了测试验证。试验中,将无人机升至距离地面5、6和7m,采用"米-环形放射状布点法",纵向(Z轴向)、径向(从原点O至与Z轴垂直面上的测量点)均以主旋翼中轴和地面相交处为圆心、0.5m为一步长,径向以45°夹角分隔测量8个方向,垂直向和径向布置测量点,测量范围以主旋翼中轴为圆心、旋翼旋转覆盖面为主。以5m高度时风场下洗气流风速数据为例进行了充分讨论,模拟结果和试验测量结果显示:随着高度的增大同一纵向剖面上风速变化总体趋势是由大变小再迅速变大,并在1m左右高度处出现下洗气流风速极小值区间,在2m左右高度处出现下洗气流风速值极大值区间;随着径向距离的增加同一径向上风速变化总体趋势是先由小变大,再由大变小,下洗气流最大测量值为11.37m/s,风速值较大区间为径向0.5~1.5m之间;接近地面(高度0.5m处)的风速变化规律不明显。对8个方向5个测量高度的试验数据进行标准差对比,结果表明标准差总体不大于0.6m/s;以测量数据为依据,计算了模拟数据与测量数据间的误差,结果表明整体最大相对误差限介于0.3~0.7之间,验证了模拟数据的可信度;结合模拟数据和实验测量数据,采用高次多项式拟合,测量高度超过1m以上时,多项式拟合决定系数R2达到或超过0.75,说明拟合方程具有参考价值,0.5m以下测量高度,多项式拟合决定系数R2值较小,介于0.4~0.7之间不等。研究将为单旋翼无人机航空施药提供优化依据。  相似文献   

顶部通风对日光温室内温湿度的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

谢迪  须晖  李天来  王蕊 《江苏农业科学》2010,(6)

针对沈阳地区气候特点,根据室外环境不同条件,通过比较温室通风对温湿度的影响,分析确定其变化规律.试验在30 min内只开顶窗进行自然通风的情况下进行.试验结果表明:外界风速在4~5 m/s范围内,温室温度、湿度下降速度最快,温度降低2 ℃,相对湿度下降17.8百分点,释放出热量3 980 kJ;晴天时温室相对湿度下降速度大于阴天;通风面积较大时对温室内温湿度的影响大于通风面积较小时对温室内温湿度的影响.  相似文献   

气象探测环境对风速观测的影响     

张思超  潘洪学 《宁夏农林科技》2011,52(10):88-89

就阜阳站迁站带来的探测环境的变化对风速气象要素观测的影响进行评价分析,得出如下结果：探测环境的开阔化使得年平均风速明显增大,10年年平均风速值提高了1m／s左右,年最大风速差值增大了大约5m／s,年均最大风日数提高了4．8日。而探测环境城市化程度不断加深的临泉站和太和站,年平均风速和年最大风速均值都趋于递减,临泉大风日数大风已经消失,太和年均大风日数减少了1．2日,大风趋于消失。在同一探测环境下,感应器高度下降了3．1m,年平均风速、年最大风速均下降,年大风日数更是由年均6．1日下降到1日。  相似文献   

风沙环境下防风挡沙墙复变作用规律的风洞模拟     

闫敏  左合君  郭跃  贾光普  乔硕  席成 《北京林业大学学报》2021,43(5):108-117

  目的  风沙防护是干旱环境下人类基础设施建设和维护的关键工程问题之一,为探明不透风防风阻沙措施风沙运移的变化规律,筛选特殊风沙区域防护体系构建合适设置参数。  方法  采用风洞模拟对不同风向夹角条件下防风挡沙墙的气流速度场、风沙流结构以及沙粒阻截率/输导率的变化规律进行研究。  结果  （1）迎风侧模型4倍障高处始终为气流急剧变化的拐点,且不随着指示风速的变化而变化;当指示风速小于10 m/s,背风侧弱风区或静风区的范围随着指示风速的增大而增大,大于12 m/s则呈相反规律;同一指示风速作用下,随风向夹角的增大有效防护范围逐渐增加。（2）迎风侧积沙主要集中于近地表0 ~ 10 cm,平均占总输沙量的85.31%;45°、60°、75°与 90°4 种风向夹角条件下背风侧输沙量主要集中在20 ~ 30 cm高度范围内,分别占总输沙量的71.25%、88.75%、85.25%、86.00%。（3）背风侧0 ~ 10 cm高度层沙粒截留随指示风速的增加而增加,75°夹角时最大,平均为95.64%;10 ~ 30 cm高度层沙粒输导随着指示风速的增加有增大趋势,45°夹角时最大,平均为81.09%。  结论  指示风速的变化对防风挡沙墙气流速度场变化规律影响不显著,而对背风侧弱风区或静风区的范围影响较大,75°时有效防护范围最佳;迎风侧输沙量随高度的增加逐渐减少,背风侧随高度的增大呈现出先增加后减少的变化趋势;作为防风阻沙措施风向夹角应设置为75°左右。   相似文献   

做青间气流因子对做青环境的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

金心怡  郭雅玲  王秀萍  康明寿  郭进元 《福建农林大学学报(自然科学版)》2001,30(3):362-367

对做青间空气参数进行测定 ,结果表明 :密闭的空调做青间新风量不足 ,CO2 含量明显高于自然做青间 ;空调做青间的“温、湿、风、气”等空气参数分布不均 ;空调做青间的送风方式影响气流组织形式 .提出做青间的气流因子 (新风量、气流速度和气流组织形式 )是影响做青环境的重要因素  相似文献   

油菜抗倒伏测试风洞关键部件仿真与试验          下载免费PDF全文

王浩杰  任奕林  邢博源  黄秋航  王琦龙  王建松 《华中农业大学学报》2024,43(1):232-241

为解决现有油菜抗倒伏品种选育周期长、难度大等问题，依托计算流体力学软件Fluent建立油菜抗倒伏测试风洞模型，对风洞扩散段、稳定段、收缩段等关键部位进行参数设计及仿真试验，分析该模型对风洞流场品质的影响，最终通过正交试验选择最佳设计方案。结果显示，单因素试验中，收缩段长度Lc增加，风洞出口风速变异系数增加，气流品质下降；随稳定段长度Lw增加，风洞出口风速变异系数先减小后增加，稳定段长度1 000 mm时，风速变异系数最低，气流品质最佳；阻尼网距稳定段出口长度增加，风洞出口风速变异系数先降低后增加，阻尼网距稳定段出口0.65Lw时，风速变异系数最小。正交试验结果显示，收缩段长度600 mm、稳定段800 mm、阻尼网距风洞出口0.65Lw时，对应风洞试验区风速平均变异系数为0.139，风速较其他方案更稳定，气流品质最佳。实测验证发现，与仿真结果相比，实测风速大小无明显差别，且实测结果中各截面风速变异系数略优于仿真值，整体仿真结果与实测效果拟合较好。  相似文献   

The computational fluid dynamic modeling of downwash flow field for a six-rotor UAV     

Yongjun ZHENG  Shenghui YANG  Xingxing LIU  Jie WANG  Tomas NORTON  Jian CHEN  Yu TAN 《农业科学与工程前沿(英文版)》2018,5(2):159

The downwash flow field of the multi-rotor unmanned aerial vehicle (UAV), formed by propellers during operation, has a significant influence on the deposition, drift and distribution of droplets as well as the spray width of the UAV for plant protection. To study the general characteristics of the distribution of the downwash airflow and simulate the static wind field of multi-rotor UAVs in hovering state, a 3D full-size physical model of JF01-10 six-rotor plant protection UAV was constructed using SolidWorks. The entire flow field surrounding the UAV and the rotation flow fields around the six rotors were established in UG software. The physical model and flow fields were meshed using unstructured tetrahedral elements in ANSYS software. Finally, the downwash flow field of UAV was simulated. With an increased hovering height, the ground effect was reduced and the minimum current velocity increased initially and then decreased. In addition, the spatial proportion of the turbulence occupied decreased. Furthermore, the appropriate operational hovering height for the JF01-10 is considered to be 3 m. These results can be applied to six-rotor plant protection UAVs employed in pesticide spraying and spray width detection.  相似文献   

风向对温室内气流分布模式影响的CFD分析     

程秀花  毛罕平 《山西农业大学学报(自然科学版)》2009,29(6):520-524

以自然通风的Venlo型两连栋玻璃温室为研究对象,基于CFD数值方法,以流体控制方程和标准湍流模型为理论依据,结合DO辐射模型对室外风向垂直屋脊和平行屋脊两种工况下室内气流分布模式进行了3-D数值模拟。结果发现风向垂直屋脊时侧窗外侧存在两个对称涡流,侧窗是主要进风口;室内气流速度随高度呈上升趋势;室内东侧流速较西侧低。风向平行屋脊时,侧窗气流流动复杂,天窗是主要进风口;气流速度随高度呈下降趋势;室内东侧流速较西侧高。两种风向下南北向流速分布相对均匀一致。室外风向对室内气流分布模式有明显影响。  相似文献   

塑料大棚小气候变化规律分析   总被引：8，自引：0，他引：8  

吉中礼  崔鸿文 《西北农业学报》1997,6(1):61-64

根据观测资料，分析了塑料大棚的温度，相对湿度和风速的变化规律。结果表明，９：００￣１１：００时塑料大棚内外的气温差增大，其差值随高度升高而增加，棚内气温呈逆温分布，相地显度棚内比棚外平均高１７．８％，塑料大棚通风时，棚内风速仍小于棚外，而且棚内中心比棚内四周边缘的风速小，自然通风调节棚内的温度，湿度，约需３￣４ｈ小时。  相似文献   

温室自然通风量计算中风压系数的研究     

侯翠萍  马承伟  杜尚丰 《中国农业大学学报》2007,12(5):73-78

针对温室通风量计算中风压系数选用与风载体型系数相同取值而导致通风量计算结果不准确的问题,采用模拟方法研究风压系数的取值。从物理意义角度阐述了风压系数与风载体型系数的不同;通过理论分析得到了与计算风载体型系数不同的风压系数计算方法;对双坡屋面单栋温室采用Fluent数值模拟方法,得到了温室窗口开启及关闭2种情况下对应的风压系数和风载体型系数。模拟结果表明:温室通风窗口关闭时风载体型系数与窗口开启状态下风压系数取值有较大差异;与风载体型系数相比,风压系数的绝对值迎风面较小,背风面较大,相同部位风压系数和风载体型系数绝对值最大偏差是风载体型系数的60%。在温室通风量计算中风压系数不宜选取与温室风荷载计算中的风载体型系数相同的值。  相似文献   

基于CFD的植物工厂管道通风模拟及优化   总被引：2，自引：0，他引：2  

吴晨溶  程瑞锋  方慧  杨其长  张晨 《中国农业大学学报》2021,26(1):78-87

针对植物工厂中传统通风模式难以实现内部气流均匀分布的问题,在满足合适的管孔径比情况下,通过计算设计了管道通风方案,利用计算流体力学CFD(Computational fluid dynamics)仿真软件对不同方案的作物冠层气流场进行模拟,探究管孔直径、管孔数量及进风口风速对作物冠层气流分布的影响,确定最佳管道通风方案...  相似文献   

新疆日光温室前屋面的风载数值模拟分析     

马月虹  李保明  王国强  宋兵伟  刘娜 《新疆农业科学》2020,57(12):2325-2331

【目的】 对日光温室前屋面风载大小和变化趋势进行模拟,可辅助前屋面骨架结构优化设计和前屋面实际风载计算,为提前预测和防灾功能提供科学依据。【方法】 将日光温室墙体、保温被和骨架等结构简化,使用UG 软件对日光温室进行造型,将模型与空气进行布尔求差,得到整体模型,将整体模型导入到ANSYS ICEM中,进行网格划分,得到保温被4种工作状态薄膜风压。再通过Y向的9条曲线画出不同条件下风压变化对比曲线。【结果】 在无保温被和保温被全铺时,薄膜最南侧风压最高,约1.014×10⁵Pa,往北侧风压逐渐降低,脊高位置风压最小约1.010×10⁵Pa。由于最南侧风遇到薄膜阻碍,造成风压的升高,而北侧接近日光温室顶端,风速快,而风速快的位置风压小。在保温被全卷及半卷时,也是最南侧风压较最高,约1.014×10⁵Pa,往北有风压的降低,总体屋面风压变化比较小,约1.013×10⁵Pa。只是保温被半卷时,在保温被卷放位置会有风压的突变为1.012×10⁵Pa。【结论】 无保温被、保温被全铺、保温被全卷及保温被半卷4种情况南侧风压较大且相差不大,但越往北侧,保温被全卷或半卷会造成薄膜风压的升高,尤其是顶部的突然升高。保温被全铺是最佳防风方案。南侧风压高,南侧前屋面钢骨架拱形段的性能对日光温室结构稳定性和安全性至关重要,设计和建设时需要着重计算和核验。  相似文献   

多边形草沙障防风效果研究   总被引：1，自引：1，他引：1  

孙浩  刘晋浩  黄青青  赵可 《北京林业大学学报》2017,39(10):90-94

为了解正三角形、正方形和正六边形格状草沙障的防风固沙能力,通过测定沙障样地内不同高度风速,针对单个网格面积为1 m2的3种沙障,对沙障的防风效能、风速廓线特征和地表粗糙度进行研究。结果表明,正三角形和正六边形沙障的防风效能显著大于正方形沙障。高度为0.2 m时,正方形沙障的防风效能比三角形和六边形沙障分别低12%和8%,高度为0.3 m时,分别低11%和10%。0.2~0.3 m高度范围内,三角形沙障和六边形沙障的防风效能差异不显著。风速小于6 m/s时,地表粗糙度随风速变化接近线性变化规律。裸露地表 1 m高处,风速为4 m/s时,裸露地表粗糙度为0.166 cm,三角形沙障、正方形沙障和六边形沙障的地表粗糙度分别为11.5、9.3和10.4 cm,分别为裸露地表粗糙度的69.3、56和62.7倍。三角形沙障的地表粗糙度比正方形沙障和六边形沙障的地表粗糙度分别高23.7%和10.5%。铺设三角形沙障的地表粗糙度最大。   相似文献   

不同形式大棚内部气流流态的比较     

王伟光  秦立举  曹阳  吉庆丰  程吉林 《扬州大学学报(农业与生命科学版)》2005,26(2):86-88

运用三维不可压缩流体的RNG k-ε紊流模型,分别对拱型、屋脊型和斜顶型大棚内部气流场进行精细的数值模拟。结果表明：3种大棚在进气口附近都存在着多个回流区．流动呈现高度的三维特性,流态较为复杂,而在远离进口的大部分区域,流动趋于均匀。大棚进口两侧的回流区范围较大,其具体范围因大棚形式的不同而有明显的变化,大棚形式对其内部气流流态有显著的影响。  相似文献