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温室,属于设施农业的重要组成部分。温室采暖高耗能是温室冬季运行的主要影响因素。温室采暖方式主要有热水采暖,热风采暖,蒸汽采暖等方式,采暖对象多为温室整体空间,具有热量损失多,采暖耗能大,热量均匀性差等缺点。毛管热风采暖主要对冠层作物进行集中加热,具有耗能低,集中采暖,均匀加热等优点。
本文主要研究对象为带有滴灌毛管的温室采暖空间,所采用的研究方法主要有:1、公式推导计算。根据传热学,流体力学等理论知识推导出毛管内部压力、温度和流量的计算方法。2、CFD数值仿真计算。建立计算模型,确定边界条件,求解压力、温度和流量分布特征规律。3、试验研究。采集试验数据与理论计算和仿真计算结果进行验证,并做对比分析。
本文主要研究内容:1、对毛管内部采暖空间热风流动机理进行理论研究,由公式推导得出沿毛管各孔口处压力、温度和流量分布特性。同时进行CFD数值模拟计算和试验研究,对比分析影响因素。2、对单孔采暖空间点源热风流动冠层作物的采暖机理进行了研究,建立CFD计算模型,同时进行验证试验,分析单孔采暖空间内温度场的分布特性。3、对单条滴灌毛管线源热风流动中,空间内热风流动规律、温度场分布特性进行了研究。
本论文以降低采暖耗能为目标,将滴灌毛管作为输送热风的载体,节约了采暖空间。以温室空间热量的均匀分配为目标,在满足冠层高度所需温度的前提下,适当调节进口温度和风压,满足不同工况下的温室空间的要求。
该研究为温室节能减耗提出了一种新思路,为温室采暖方式提供了更为精细、节约和高效的方法。