栽有番茄的玻璃温室内气流场分布CFD数值模拟

以栽有番茄作物的Venlo型两连栋玻璃温室为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)技术,运用多孔介质模型、组分传输模型及DO辐射模型对自然通风工况下温室内湿空气的传输过程进行了3D数值模拟,并对模拟结果进行了试验验证.结果表明:温室中部测点气流速度的模拟值与实测值变化趋势相同,总气流速度和y向气流速度的模拟值与实测值平均相对误差分别为15.0%和10.9%,所建立的CFD模型有效.温室南部气流紊流程度高,存在大小不等的涡;北侧流速均匀;温室中部作物区及冠层上方气流流动平缓,作物冠层阻力对室内气流分布模式有影响.靠近侧窗的温室空间以风压通风为主,作物冠层及侧窗上部空间热压作用明显.

玻璃温室自然通风热环境时空分布数值模拟

温室内温度的时空分布及变化与外界气候环境之间有较强的耦合性。以Venlo型两连栋空玻璃温室为研究对象，基于计算流体动力学（CFD）技术，应用离散坐标（D0）辐射模型对温室内温度时空分布及变化进行了3-D稳态数值模拟与试验验证。结果表明：白天各时刻空温室内平均温度的模拟值与实测值吻合良好。最大相对误差为11．3％，平均相对误差为7．6％；温室内温度的空间分布梯度明显，作物区温度分布比较均匀，约在28．5～28．8℃左右。DO辐射模型模拟太阳辐射对玻璃温室内热环境的影响是可行的。

航天诱变种番茄和辣椒在现代温室中的表现

比较研究了航天诱变番茄和辣椒品种及搭载材料在玻璃温室中的生育和产量表现 ,结果表明 :航天番茄和搭载材料生长势强 ,平均单果重为 2 2 1g左右 ,航天番茄 648单株累积总产为 2 847 5g ,较航天番茄 641高 9 9% ,较适宜于现代温室栽培。航天辣羊角椒 61 6生长势强 ,平均单果重为 76g左右 ,单株总产量为 440 9g ,可以用于现代温室栽培。搭载材料与其原始品种相比 ,平均单株产量差异不显著 ,但株间产量变化幅度较原始品种提高 7 5 %～ 8 0 %。

黄瓜工厂化育苗基质配方试验研究

试验主要针对元谋秋作温室黄瓜育苗容易徒长这一问题进行。共设置9个基质配方开展育苗试验，对各配方育苗效果进行较系统的评价。经过综合分析各配方的简单指标、相对指标和复合指标，结果表明：在9个配方处理中，处理A和处理B能有效控制黄瓜苗的徒长，但处理A为纯草炭，成本高，规模育苗有一定制约性。处理B具有培育壮苗的潜力，建议在生产中适当增加草炭比例和完善营养配方，可达到培育壮苗和降低成本的目的。

上海自控温室黄瓜干物质生产和分配模拟模型研究

通过收集、比较国际多种不同园艺作物的生长模拟模型 ,整合现有资料 ,结合黄瓜的生长发育特性 ,初步建立起上海自控温室黄瓜的干物质生产和分配模拟模型 ,包括光合、呼吸、干物质生产和分配等基础子模型。本文介绍了该模型的基本构件和建立依据 ,分析了模型的生理意义 ,设计并采集试验资料 ,对干物质生产和分配的模拟结果进行了验证 ,并讨论了进一步完善模型的若干问题。

玻璃温室与田间栽培小麦幼穗分化的比较

以河南省大面积种植的弱春性品种"郑麦9023"及半冬性品种"周麦18"为材料,开展了玻璃温室和田间栽培条件下小麦幼穗分化进程的比较研究。结果表明,在小麦全生育期,玻璃温室内平均温度高于田间环境,小麦幼穗分化所需时间极显著低于田间环境(P<0.01)。温度和0℃以上积温升高,小麦幼穗分化进程加快。与田间种植小麦相比,玻璃温室内小麦幼穗分化缩短的时期主要集中在分化前期(出苗-伸长期、单棱期、二棱期)。玻璃温室内小麦幼穗分化持续时间和总积温均随播期推迟而降低,幼穗分化各阶段出现时间亦随播期的推迟而后延。小麦幼穗分化进程存在品种间差异,其中"郑麦9023"幼穗分化持续时间小于"周麦18",各阶段出现的时间亦早于"周麦18"。温度对幼穗分化各时期的影响存在品种间差异。温度升高对"郑麦9023"幼穗分化中期(二棱期、护颖分化期、小花分化期)影响较大,对"周麦18"幼穗分化前期和后期(单棱期、二棱期、药隔分化期)影响较大。积温对"郑麦9023"护颖分化期和"周麦18"药隔分化期、二棱期影响较大。

风速对温室内气流分布影响的CFD模拟及预测

基于CFD数值模拟技术,采用标准湍流模型和DO辐射模型对室外风速为0.9m.s-1时Venlo型玻璃温室内气流分布模式进行了3-D稳态求解,并对模拟结果进行了试验验证,结果表明:模拟值与实测值吻合良好,平均相对误差为13.4%,CFD数值模型有效。采用该模型对室外风速为1.5m.s-1和2m.s-1时室内气流场进行了预测,并得出了3种风速下温室的通风率与室外风速之间呈线性关系,R2=0.984 6。风速是影响温室通风率的关键因素。风速低时,室内气流分布模式受室外环境影响较轻微,作物区气流分布比较均匀一致;随着风速的增高,室内气流流速增大并伴有涡流出现,温室高度方向梯度明显。

持续寡照对冬季日光温室黄瓜生长及抗氧化酶活性的影响

选取黄瓜品种‘德瑞特L108’(Cucumis sativus L.cv.Derit L108)为试材,在日光温室中利用遮阳网设计不同寡照(PAR<200μmol·m^(-2)·s^(-1))持续日数(1、3、5、7、9d)及正常光照条件下的恢复试验,观测黄瓜植株的生长指标以及叶片中抗氧化酶活性的变化。结果表明:(1)持续寡照使黄瓜叶片SPAD(相对叶绿素)值增加,净光合速率下降,持续寡照日数越长,黄瓜叶片净光合速率越小,光合恢复能力越差。(2)寡照7d以上对黄瓜植株的形态指标影响显著,株高、茎粗及单株叶面积均低于CK,且经过9d正常光照恢复后,以上指标均无法恢复到正常水平;且持续寡照使黄瓜果实产量和商品性均下降。(3)寡照胁迫下黄瓜叶片中SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)活性增加,CAT(过氧化氢酶)活性先增加后减小,MDA(丙二醛)含量持续增加,持续寡照日数越长,黄瓜叶片受膜脂过氧化损伤越严重,持续寡照7d以上,黄瓜叶片代谢功能难以恢复至正常水平。

日光温室不同季节生态环境对黄瓜光合作用的影响

针对我国北方地区日光温室黄瓜生产主要为秋冬茬和冬春茬,生态环境完全不同的特点,分析了光照、温度、CO2浓度对黄瓜光合作用的影响,不同黄瓜品种之间耐低温弱光的能力不同,耐低温的品种不一定耐弱光,为黄瓜的生态育种提供理论依据。

大棚环境因子与苜蓿再生速度及产草量的灰色关联度分析

在温室大棚条件下对不同苜蓿(Medicago L.)品种的再生速度、产草量与环境因子进行了灰色关联度分析。结果表明:影响苜蓿再生速度和产草量的主要环境因子是温度,室温与所有苜蓿品种产草量的关联度都是第1位的。刈割留茬高度为5cm时苜蓿品种的再生速度与室温的关联度较高;留茬8cm和10cm时与环境因子的关联度没有明显的规律。

利用PLC设计农业温室控制系统

讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法,详细介绍了系统的特点、组成、软硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。分布式的控制结构,使各子系统相对独立,管理与控制功能分开,易于实现群控化管理,提高了系统的可靠性,且易于扩展。系统成本低廉,性能稳定,通用性好,符合中国国情,具有广泛的应用前景。

从生产运行实践看大型蔬菜温室设施发展方向

分析了上海实施温室工程,引进国外各种类型温室7年来的实际运行情况,结果认为,荷兰Venlo-型玻璃温室在上海地区适应性较好,是上海地区今后发展的主要方向,并根据两种类型温室运行特点,结合上海地区的气候和蔬菜市场特点作了分析。建议在消化、吸收荷兰Venlo-型温室优点的基础上,增加夏天降温设施,改善其夏天降温效果,使之成为上海及周边地区今后发展的主要大型温室设施类型。

环境信息组态监控系统设计

通过组态软件、I/O智能驱动软件和ACCESS数据库设计研究温室环境信息组态监控系统,系统操作界面简单,具有人性化,提高温室环境信息管理自动化程度,为设施农业种植决策提供依据,从而进行高产值和高效益的生产。

现代化温室番茄岩棉栽培技术──上海浦东现代农业开发有限公司现代化温室栽培总结

上海浦东孙桥现代农业开发区从荷兰引进3hm2玻璃温室，其中1hm2栽培大果型番茄，0．5hm2栽培樱桃番茄。从1996年9月到1997年8月，采用岩棉基质高秧栽培；营养液供应采用滴灌系统；冬天用热水循环加热管道加热；“V”字型栽培系统；单干整枝。经过实际运行，获得了较高的产量，其中大果型番茄产量达到34．3kg／m2，樱桃番茄产量达到16．0kg／m2。选择适合于温室栽培的番茄优良品种，创造适合于番茄生长发育所需的环境，是获得温室番茄高产的重要条件。

炼焦过程中温室气体的析出规律研究

运用热重-质谱(TG-MS)方法对5种不同变质程度的炼焦用煤进行模拟实验.结果表明,甲烷的析出主要有3种类型——煤中吸附的甲烷分子的析出,烷基侧链热解脱落形成的甲烷及热缩聚反应所致的甲烷.二氧化碳的析出分为主热解和缩聚两个阶段,前者峰温大致在460℃,而后者在650℃,水的析出与煤中羟基分布及氢键类型密切相关,弱氢键的羟基能较早脱除,而强氢键则需要较高的温度.

玻璃温室与塑料温室春季采光性能比较

以双屋脊玻璃温室和双脊窗圆拱型薄膜温室为研究对象,测定分析了春季4个典型晴天和4个典型阴天下2种温室内的光照日变化。结果表明:不同晴天下,玻璃温室、塑料温室的透光率日平均值分别为50.13%～57.92%、48.52%～54.11%;不同阴天下,玻璃温室、塑料温室的透光率日平均值分别为46.33%～52.58%、47.13%～51.33%;比较2种温室的光照分布均匀性发现,无论是晴天,还是阴天,塑料温室内不同区域的光合有效辐射变异系数均比玻璃温室小15个百分点左右。由此可见,2种温室的透光率差异不大,但塑料温室的光照分布均匀性要好于玻璃温室。

温室大棚单片机数据采集系统设计

以单片机为核心,并配合相应的传感器设计出一种温室大棚数据采集系统,该系统可采集光照度、土壤水分、环境温度、湿度和CO2含量等参数,采集的参数可传送到上位计算机中进行数据的分析处理,也可用于环境参数的调节。文中给出了硬件电路设计及软件流程。

植物营养水对温室黄瓜生长影响及其节水效应

通过灌溉"植物营养水"可以显著提高作物产量,是一项成本低、见效快、易推广的农艺措施。采用小区试验,以普通井水灌溉为对照,另外设置3个不同灌水定额的营养水灌溉处理,对比观测了温室黄瓜植株及根系生长变化。结果显示:植物营养水对温室黄瓜的株高、茎粗、根系生长均有明显的促进作用,进而平均产量和水分生产率均明显高于对照;相同灌水定额条件下,营养水处理较对照增产1.24倍;过量的营养水灌溉将更多地促进植株地上干物质的积累,但产量增加不明显,且显著降低水分生产率;反之,若较少的营养水灌溉将更多地促进植株地下根系的生长,同时产量会有所下降,但可以显著提高水分生产率。因此,适宜的营养水灌溉量也是必需的。

CFD在温室领域的国内外研究现状

CFD(计算流体动力学)作为一种成熟的工程设计工具,正越来越多地应用于农业建筑工程研究中。为此,全面地介绍了应用CFD模拟温室内、外部环境和控制设备间的相互关系的历史和现状,给出了目前已出版的相关论文中得出的主要结论,指明了CFD在将来温室控制和优化领域的发展方向。

温室计算机智能控制系统设计

设计了温室的计算机智能控制系统,可实现温室的温度、湿度等指标的自动检测、智能调节和报警功能。对测控系统的硬件做了系统论述,介绍了模糊控制器和人机交互软件的设计。