不同含水率下日光温室土壤温度变化规律的峰拟合法拟合

为了探讨中国西北寒冷干旱地区冬季日光温室内土壤含水率和温度变化规律,该文对内蒙古呼和浩特市日光温室内土壤温度和含水率进行了测试,并利用峰拟合法对不同含水率下的土壤温度进行了拟合。试验表明,在强蒸发条件下,随着土壤温度的升高,土壤非饱和导水率提高,从而将干湿发生面下方的液态水引入干湿发生面。峰拟合函数的最小拟合度为0.95907。通过计算得知,降低含水率能提高白天和夜间的土壤平均温度。验证估计Extreme函数得知,只要确定偏移y0、中心xc、宽度w、幅值A即可得土壤温度对时间的变化函数。该方法可以有效地减少测试点的数量,并把离散的数据点转化为连续函数从而进行微积分分析,提高检测效率。

基于多孔介质理论的粮层阻力试验研究与数值模拟

来自农业部的资料显示,我国粮食产后损失率超过8%,而因为贮藏过程缺少有效通风造成损失占其中很大一部分。通风是利用粮层气流交换的方法将粮仓中的热湿空气带走,达到降低温湿度、减少消耗和浪费的目的。因此研究粮层通风特性中的进口风速、压降等参数有着十分重要的意义。本文利用32多通道压力测试系统对三种粮食不同粮层厚度下的压降损失测试,并利用计算流体力学方法将静止通风粮层看作多孔介质区域进行模拟,结果与试验数据对比吻合程度较好,验证模拟办法在粮层阻力计算中的准确性。

多间日光温室温湿度环境模拟与分析

为了观察中国北方地区多间日光温室每个屋子的温湿度分布和夜间散热过程,利用Penmane-Monteith法土壤水分蒸发理论和计算流体动力学(CFD)方法进行环境温湿度模拟分析。试验时,在温室内布置了温湿度传感器、热通量传感器和土壤温度(水分)传感器,并进行了多点测试。测试分析得出:多间日光温室的室内最高温度为37℃,夜间温度为5℃,凌晨最低温度为2℃左右。利用Penmane-Monteith蒸发公式算出温室土壤的蒸发速率得出白天和夜间的蒸发率分别为6.07×10-5kg/m2·s和2.28×10-6kg/m2·s。通过模拟发现:室外平均风速0.5m/s时,室内最大流速能达0.33m/s(出现在屋子Ⅱ)。最终研究得出:该类型温室需要加强保温措施才能满足中国北方地区温室生产要求。

不同放牧强度下短花针茅荒漠草原植被的空间异质性

分析不同放牧强度下植物群落中物种的空间分布特征,有助于阐明群落在放牧胁迫下的演替规律。该研究基于幂函数法则,探讨了不同放牧强度下短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原群落植物的频率和空间异质性。结果表明:不同放牧强度下物种空间分布与幂函数法则能很好地吻合;不同物种空间异质性具有特异性,随着放牧强度的增加,提高群落空间异质性的物种分别由无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、冷蒿(Artemisia frigida)、短花针茅、银灰旋花(Convolvulus ammannii)等多个物种逐渐转变为以无芒隐子草、短花针茅为主的少数物种,同时,物种空间异质性大于群落空间异质性的物种数逐渐减少。

冷风挡帘对日光温室内气温影响的数值模拟及其结构优化

研究冷风挡帘结构对寒冷干旱地区日光温室内温度分布的影响。以内蒙古呼和浩特近郊农户生产中使用的日光温室为研究对象,分别对具有冷风挡帘的日光温室(试验温室)和无挡帘的普通温室(对照温室)内的气温进行连续测试,建立2种日光温室在自然通风时的计算流体力学模型。结果表明:在距地面0.1m高度(作物冠层),试验温室在0.6~7.0m范围内的气温显著高于对照温室(α=0.05),温差最大值为4.2℃,最小值为1℃。将近地表气温低于20℃的区域面积值作为评价指标,当通风口底端竖直高度为0.25 m、宽0.3 m,太阳辐射≥300 W/m2,室外风速≤1.2m/s时,冷风挡帘最优结构参数为迎风长度0.84m,倾斜角度76°,此时不同进口风速能满足大部分耕作区域地表气温在12:00时高于20℃的生产要求。

基于CFD的寒冷干旱地区日光温室温度场模拟分析

为了深入研究北方寒冷干旱地区日光温室的温度场特性,本文从试验和基于CFD的温度场模拟的角度,对日光温室内全天的内部温度变化情况进行试验研究,试验及模拟结果表明,模拟结果与实际中测量得到的试验结果相吻合,误差在5%以内,很好地模拟了实际温室的温度场的分布情况。为了保证温室作物的正常生长温度的要求,需要根据当时的温度和太阳的辐射强度同时进行判定进而合理调整盖帘起落的时间,从而能够更好的保证作物的生长要求,对实际温室的使用和控制具有一定的指导意义。