基于CFD的花卉温室夏季机械通风模拟
2021-11-10黄伊锐任昊宇任振辉
河北农业大学学报 2021年5期
关键词:风速
程 雪,黄伊锐,任昊宇,任振辉
(1.河北农业大学 机电工程学院,河北 保定 071001;2.河北农业大学 现代科技学院,河北 保定 071001)
花卉的生长和质量取决于环境参数,与大多数农业生产系统相比,机械通风温室在夏季为花卉的生长提供了更好的环境条件,以实现最佳的植物生产[1-2]。目前研究人员使用物理传感器通过不同硬件架构来监控、预测温室环境,例如无线传感器网络(WSN),然而在温室内安装温度传感器增加了工程和管理成本,传感器网络可以更全面地监测温室环境[3-6],但成本较高,并且后期还需要考虑传感器系统的校准等维护问题,另外传感器长期暴露在阳光和湿度下可能导致故障或损坏,造成经济损失[7]。
随着计算流体力学的发展,Computational fluid dynamics (CFD)技术被应用于温室模拟。2017年Ntinas等人利用计算流体力学(CFD)对温室气流场进行数值模拟了解不同模型对气流场模拟性能的影响[8];2018年Lee等人利用计算流体动力学(CFD)技术,将计算得到的温室通风量与控制温室温度所需的通风量进行比较,对单跨温室自然通风率进行了评估[9];2017年Hu等人建立了灌溉水加热过程的动态计算模型,利用实测数据揭示了温室蓄热库的动态六面体边界条件[10];2016年He利用太阳辐射模型模拟温室内部的太阳辐射质热交换,在模拟中考虑了太阳辐射与作物间质热交换等物理问题,并采用边界条件简化太阳辐射[11];2019年Iken等人采用二维计算流体 (CFD)方法,对1种能够控制温室效应产生的智能DSF配置进行了数值模拟,根据外部气候条件有效地控制温室效应[12]。……
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