互插式连栋塑料温室屋面风压分布的风洞试验研究

该文采用风洞试验方法,在不同风向角与是否安装遮阳幕的情况下对互插式连栋塑料温室的风压分布进行了详细的试验研究。研究结果表明:通风窗关闭时的风压系数高于通风窗开启时的风压系数,且风压系数的变化范围较大,因而计算温室表面风压时,应选用通风窗关闭时的风压系数;当气流流经温室屋面时,气流强弱、方向均发生变化,有遮阳幕时正负压交替出现,风压分布比无遮阳幕时复杂;计算互插式连栋塑料温室的风压时,应将有、无遮阳幕两种状态下的风载体型系数结合在一起考虑,即选取两种工况的较大值作为结构设计依据。

互插式连栋温室风压分布模拟分析

以CFD理论为基础,建立了互插式连栋温室周围空气绕流的数学模型,设定了流体的边界条件,运用Fluent软件对互插式连栋温室的风压分布进行模拟分析。模拟结果表明,风力对温室作用主要是向上的升力;风压系数沿温室跨度方向分布的数值模拟结果与风洞试验结果基本吻合;上风向和下风向风压系数沿温室高度方向呈二次曲线分布,相关系数分别为0.975和0.990;最后将模拟得到的风压系数转换成相应的风载体型系数,为结构优化设计提供参考。

连栋互插式温室结构的优化设计

为提高连栋互插式温室的抗风、雪荷载能力,以及节省单位面积的用钢量,以其主要构件——天沟和钢管为研究对象,对连栋互插式温室结构进行优化设计。结果表明,同荷载、同尺寸的有沟槽天沟比无沟槽抗弯性能好;在相同压力作用下,钢管插入角度越大,杆件越稳定;在相同拉力作用下,插入角度越大,杆件稳定性越差,在钢管底部安装弯头,可以提高温室的抗拔和抗压性能。

温室风压通风室内外流场的粒子图像速度(PIV)试验

该文采用粒子速度场仪,研究互插式连栋温室利用风压通风时室内外的流场。结果表明:在时均流场中,互插式连栋温室利用肩窗与侧窗通风时,室外顶部风速最大,天沟处风速最小;温室内部流场风速较小,且顶部风速最小,因而温室室内通风效果不好,热量会聚集在屋顶。在瞬时流场中,分析涡的瞬态过程,得到了回流涡的运动情况;根据温室室外涡量分布图,计算出温室的阻力系数CD=0.565;从互插式连栋温室室内涡旋运动图中可以看出,沿气流方向涡旋在拱1中的变化慢,在拱2、拱3中的变化快。

基于ANSYS优化设计间隔互插式连栋温室

采用ANSYS9.0有限元软件,对现有间隔互插式连栋温室的结构参数进行了优化设计,并介绍了软件的优化方法和优化准则。从间隔互插式连栋温室设计参数和目标函数优化调整的变化过程曲线图中得出,截面积A1>A2。采用零阶优化方法对互插式塑料温室的优化计算结果进行多次迭代处理,得到3种工况下的优化结果:拱杆直径为32 mm;支撑杆直径为20 mm;互插间距为60 cm;倾斜侧杆的水平投影为50 cm。优化结果表明,互插式连栋温室用钢量是相同结构参数立柱式连栋温室的63.86%。

江苏沿海地区葡萄栽培设施设计

针对我国东南沿海地区多风的气候特征,采用风洞试验,研究了单栋拱棚和连栋温室的风压分布特点,根据试验结果对常用葡萄栽培设施进行了设计。结果表明:风荷载对单栋拱棚以向上升力为主,风向角为0°时风压变化范围最大。风向角的改变对互插式连栋温室4区和5区影响不大,拱1、拱2的迎风面和拱3的背风面风压是最不利于风压分布的区域。为提高设施的抗风载能力,将拱1的支撑杆换成粗截面杆件,在3区和6区加设支撑杆件;为了降低设施的建造成本,将互插杆件改为水泥支柱。改造后的葡萄栽培设施的抗风能力得到了显著的提高且其建造成本较改造前低。