基于计算流体力学的温室环境系统建模及交互式优化

发布时间：2024-01-20 20:37

　　在现代化农业工程领域,温室作为一种复杂的、分布式参数的生态系统,其室内微环境参数对农作物生产起关键作用。因此,对温室内环境系统的建模与优化一直是广大学者研究的重点内容。以促进作物产量和节约能耗为目标,如何优化温室环境参数,为温室闭环控制系统提供最优设置点是设施农业领域急需解决的重要科学问题。本文以镇江地区基于机械通风系统的Venlo型温室作为研究对象,采用计算流体力学软件(CFD)对不同室外气象条件下室内微环境进行仿真模拟,并通过实验数据验证CFD模型的有效性。在此基础上设计基于数据交互机制的温室环境参数多目标优化策略。主要内容有:(1)结合温室的物理特性和以往仿真研究资料对温室系统进行物理简化。根据温室实际情况,合理设置气体湍流模型和太阳辐射模型,建立温室环境系统的CFD仿真模型。在此基础上,初步探讨通风速率、热辐射等因素影响下的温室内环境参数时空分布规律。(2)为验证所建仿真模型的可靠性,实施自然通风和机械通风条件下温室内温度、风速的测量实验,并将实验结果和仿真结果进行对比。对比结果显示:在自然通风状况下温度的平均误差为9.6%,平均绝对误差为2.3℃,在机械强制通风状况下温度的平...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3881516