venlo型温室室内环境数值模拟研究进展

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1、现代农业科技2013年第23期农业工程学Venlo型温室室内环境数值模拟研究进展邱施荣闰恩诚(华南农业大学水利与土木工程学院，广东广州510642)摘要计算流体力学(ComputationalFluidDynamics，CFD)在温室室内环境研究领域的运用越来越普遍。近年来，国内外研究者对Venl0型温室的数值模拟研究做_了很全面的工作。总结了前人在网格划分、模型维度及求解模型选取方面的经验，重点阐述了国内外学者对Venlo型温室室内环境数值模拟研究的成果及现状．并讨论了未来温室室内环境CFD模拟研究的方向

2、。关键词Venlo型温室；计算流体力学；室内环境；数值模拟中图分类号S126文献标识码A文章编号1007—5739(2013)23—0197—02ResearchAdvancesonNumericalSimulationofVeto—typeGreenhouseIndoorEnvironmentQIUSlli-rongYANEn—eheng(CollegeofWaterConservancyandCivilEngineering，SouthChinaAgriculturalUniversity，Guangz

3、houGuangdong510642)AbstractTheapplicationofcomputationalfluiddynamics(CFD)intheresearchofgreenhousemicro-climateisbecomingevermorepopular．0vertheyears．researchersdidenoughstudiesonthenumericalsimulationofVenlo—typegreenhouse．Thispapersummarizedthepreviouse

4、xperienceonthemeshing，thechoicesofmodeldimensionandsolvingmode1．Inaddition，acomprehensivereviewonthecurrentstateinresearchofnumericalsimulationofVenlo-typegreenhouseindoorenvironmentwasprovided，andtheissuesinthefuturestudieswereprospected．KeywordsVenlo—typ

5、egreenhouse；CFD；indorenvironment；numericalsimulation近年来，随着自然种植环境条件不断恶化，极端天气越和温度场进行了模拟。随着计算机软硬件的提高．目前温室来越频繁，而人们对蔬菜及各种园艺产品(如花卉)的需求室内环境数值模拟，基本采用三维等比例模型。笔者认为，却愈来愈大，使得集约化的温室生产成为必要。温室的高效在建模过程中，应该根据实际条件、研究问题及结果精度的生产有赖于温室内理想的小气候环境，包括如温度、湿度及要求选择合适的维度与尺寸。对于模拟室内环境问题，

6、认为适合气流等，而这些因子受温室的通风系统影响很大。因此，最好采用三维模型，能很好地再现整个室内场分布。而模拟通过对通风系统的优化设计，提高室内环境因子分布的一温室群时，采用比例模型也是必要的，如穆大伟等柳采用1：5致性，是温室高效生产的有效措施。传统研究温室室内环比例模型模拟了圆拱型连栋温室群自然通风流场。可以减境的方法有现场实测、比例模型风洞试验和粒子成像技术少计算量。网格划分是数值模拟中的重要一环，模型网格(PIV)试验等。这些方法对试验条件要求高，耗时，费力，且质量的好坏对结果影响很大。李永博等[5

7、1定量分析了网格尺对于比例模型风洞试验，不合适的相似准则容易导致结果寸对温室CFD模拟结果的影响，综合考虑耗时及模拟精度。可信度降低，并不适合普遍性运用。认为单元网格尺寸为0．3m时较合适。计算流体力学(ComputationalFluidDynamics，CFD)，通2计算模型选择过计算机模拟计算和图像显示，可以定性分析和定量描述2．1湍流模型流体流动的物理特性。近年来，在农业设施领域，利用CFD实际流体流动分为层流和湍流2种状态。在研究室内技术模拟室内的小气候环境，取得了突破性地进展，被业环境流场问题时

8、，通常采用瑞利数Ra作为湍流与层流的判内学者认为是一个可以胜任的研究工具Ⅲ。通过利用CFD断标准。当Ra>10时，可以判定为湍流。文献资料表明，自模拟现实温室内气流的运动过程，可以掌握室内流场和温然对流情况下温室内流场瑞利数Ra为109～10“。而强迫对度场的分布情况，进而可以对室内温控设备和通风系统进流时，其值更大嘲。因此，研究温室内环境问题时，应该选用行合理地布置调整，同时也为温室外形结构的选型提供理湍流模型