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2025 , Vol. 13 >Issue 2: 214 - 222

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2025.02.012

空气循环供暖温室大棚环境数值模拟

  • 崔海亭 , 1, † ,
  • 陈浩松 1 ,
  • 张亚磊 1 ,
  • 李惠敏 , 2, † ,
  • 甘拥 1 ,
  • 田景茹 1
展开
  • 1 河北科技大学，石家庄 050018
  • 2 中电诚达医药工程设计(河北)有限公司，石家庄 050011
†崔海亭，E-mail：；
李惠敏，E-mail：

崔海亭（1964-），男，博士，教授，硕士生导师，主要从事蓄热与强化传热技术研究。

李惠敏（1976-），女，正高级工程师，主要从事医药工程动力设计与研究。

收稿日期: 2024-03-27

  修回日期: 2024-06-30

  网络出版日期: 2025-04-29

基金资助

河北省重点研发项目(22324501D)

河北省自然科学基金项目(B2021208017)

收起

Numerical Simulation of Greenhouse Environment for Air Circulation Heating

  • Haiting CUI , 1, † ,
  • Haosong CHEN 1 ,
  • Yalei ZHANG 1 ,
  • Huimin LI , 2, † ,
  • Yong GAN 1 ,
  • Jingru TIAN 1
Expand
  • 1 Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China
  • 2 China Electronics Chengda Pharmaceutical Engineering Design (Hebei) Co. Ltd., Shijiazhuang 050011, China

Received date: 2024-03-27

  Revised date: 2024-06-30

  Online published: 2025-04-29

Fold

摘要

针对冬季温室大棚内的空气与土壤温度较低，单一供暖方式造成空气、土壤温差大，作物生长缓慢，复合供暖方式研究不充分的问题，在风机与地埋管道供暖基础上提出一种适用于温室大棚的新型复合供暖系统。对供暖过程进行数值模拟，利用温度标准差、热能利用率和热干风区范围三个评价指标，探究进风参数对温室大棚温度场与速度场的影响规律。结果表明，在该复合供暖系统中，低温度高流速的进风参数组合可以使温室内气体高温区的高度明显下降，可有效降低温度标准差、保障热能利用率、控制热干风区范围；当进风温度为40 ℃、进风速度为3 m/s时为最佳参数组合，温度标准差为1.99 × 10−3，减小了15.8%；作物生长范围的热能利用率为77.65%，提高了10.93%；热干风区范围控制在5%以内。复合供暖系统改善了温室大棚内的温度分布，降低了土壤与近地面区域的温差，增强了作物生长区域的气体湍流强度，为空气供暖技术在农业温室方面改善温度均匀性、提高热能利用率、降低供暖热负荷及促进作物生长中的应用提供技术参考。

关键词： 传热; 复合供暖; 数值模拟; 温度场; 速度场; 热负荷

本文引用格式

崔海亭 , 陈浩松 , 张亚磊 , 李惠敏 , 甘拥 , 田景茹 . 空气循环供暖温室大棚环境数值模拟[J]. 新能源进展, 2025 , 13(2) : 214 -222 . DOI: 10.3969/j.issn.2095-560X.2025.02.012

Abstract

In view of the low temperature of air and soil in the greenhouse in winter, the temperature difference between air and soil caused by the single heating method is large, crops are affected and grow slowly, and the research on the compound heating method is not sufficient, this paper proposes a new compound heating system suitable for greenhouses based on fan and buried pipeline heating. The heating process is numerically simulated, and the influence of air inlet parameters on a greenhouse's temperature field and velocity field is explored by using temperature standard deviation, heat energy utilization rate, and hot and dry air area range as evaluation indexes. The results show that in the compound heating system, the combination of low temperature and high flow rate air inlet parameters can significantly reduce the height of the high-temperature zone in the greenhouse gas, effectively reduce the temperature standard deviation, ensure the utilization rate of heat energy, and control the range of hot and dry air zone. When the inlet air temperature is 40 °C, and the inlet air speed is 3 m/s, the optimal parameter combination is obtained, and the standard deviation of temperature is 1.99 × 10−3, which decreases by 15.8%. The utilization rate of heat energy in the growing area was 77.65%, increasing by 10.93%. The range of hot and dry air is controlled within 5%. The composite heating system improves the temperature distribution in the greenhouse, reduces the temperature difference between the soil and the greenhouse near the ground, promotes the turbulent movement in the crop growing area, and provides a technical reference for the application of air heating technology in agricultural greenhouses to improve temperature uniformity, increase heat utilization rate, reduce heating heat load, and promote crop growth.

Key words： heat transfer; compound heating; numerical simulation; temperature field; velocity field; heat load

0 引言

我国北方地区冬季低温限制了作物的露天生长，使作物产量大幅下降，如何在较冷的季节获得较高的温度，一直以来是温室大棚种植的核心问题[1]。为了在冬季提高温室大棚内的土壤与空气温度，人们采用了多种方法来创造温室环境[2-4]，其中土法供暖、热风供暖和热水供暖以热对流、热辐射方式加热室内空气使其达到适宜作物生长的温度，但由于空气与土壤之间的换热较差，易造成空气温度高、土壤温度低[5]；热风管道根区加温系统可有效提高土壤温度，有助于作物根系的正常生长[6]，但也由于空气与土壤之间的换热较差，造成室内温度低。
相关学者基于作物生长特性设计采用复合供暖方式来为作物生长提供所适宜的土壤、空气温度，但都侧重于利用墙体与地埋管组合供暖，还没有风机与地埋管组合供暖的研究。
为提高空气温度均匀性及热能利用率，满足作物生长的温度要求，本文将风机与地埋管道结合提出一种新型的复合供暖系统，并利用数值模拟方法对温室大棚内部空间连同其所在地面1 m以下的区域一起作为计算域进行供暖过程求解。探究进风参数对温室大棚温度场及速度场的影响规律，以获得改善温度均匀性、提高热能利用率及控制热干风区范围的有效措施，解决室内温度分布上热下冷的问题[7]，为空气供暖技术在农业方面的应用提供技术参考。

1 模型分析

1.1 物理模型

选择塑料薄膜温室大棚为研究对象，温室位于河北省廊坊市，东西走向长度20 m，南北跨度8 m，墙高4 m，东、西与后砖墙厚1 m，覆盖层塑料薄膜（朝南）为聚氯乙烯（polyvinyl chloride, PVC）膜，用于农作物在白天获取生长所需的太阳能[8]。采用PVC管作地埋换热管道，热空气由东侧地埋管口进入，地埋管道西侧末端为地上出风口，出风口设在温室大棚西侧地上0.5 m处，如图1所示。
图1 温室复合供暖模型

Fig. 1 Greenhouse combined heating model

首先建立土壤部分的换热模型，按CHEN等[9]对地埋能量桩换热特性的试验及数值研究方案及王美燕等[10]对竖直地埋管热作用半径的估算方法，根据负荷条件及地埋管供暖时限，计算后确定换热管径D = 110 mm，地埋管间距L = 100D，埋深H = 50D。

1.2 数学模型

温室大棚复合供暖系统不仅涉及热对流和导热，还包括太阳辐射、室内辐射等复杂的热传递过程。通过数学模型的研究，可以更好地了解温室大棚在复合供暖系统作用下的温度分布特性。
（1）连续性方程
认为热空气是定常流动，密度不随时间变化，其基本形式为：
$\frac{\partial \rho}{\partial t}+\frac{\partial\left(\rho u_{i}\right)}{\partial x_{i}}=0$
考虑气体的膨胀性，浮升力在自然对流中起主导作用，气体密度的变化采用Boussinesq假设处理，近似认为密度变化只与温度变化呈线性关系[11]，满足：
$\rho_{2}=\frac{\rho_{1}}{1+\alpha\left(T_{1}-T_{2}\right)}$
（2）动量守恒方程
$\frac{\partial}{\partial t}\left(p u_{i}\right)+\frac{\partial}{\partial x_{j}}\left(p u_{i} u_{j}\right)=-\frac{\partial p}{\partial x_{i}}+\frac{\partial \boldsymbol{\tau}_{i j}}{\partial x_{j}}+\rho g_{i}+F_{i}$
（3）能量方程
$\frac{\partial}{\partial t}(\rho h)+\frac{\partial}{\partial x_{i}}\left(\rho u_{i} h\right)=\frac{\partial}{\partial x_{i}}\left(k+k_{\mathrm{t}}\right) \frac{\partial T}{\partial x_{i}}+S_{\mathrm{h}}$
对于固体介质xi = 0，求解土壤内部温度场的导热方程为：
$\frac{\rho c}{\lambda} \frac{\partial T}{\partial t}=\frac{\partial^{2} T}{\partial x^{2}}+\frac{\partial^{2} T}{\partial y^{2}}+\frac{\partial^{2} T}{\partial z^{2}}$
为使控制方程组封闭，补充气体状态方程[12]：
$p=\rho R T$
温室内外发生辐射换热，本文采用离散坐标法计算三维辐射传热，模型在空间坐标系下的辐射传递方程为[13]：
$\begin{array}{l}\nabla[I(\boldsymbol{r}, \boldsymbol{s}) \boldsymbol{s}]+\left(\alpha+\sigma_{\mathrm{s}}\right) I(\boldsymbol{r}, \boldsymbol{s})= \\\gamma n^{2} \frac{\sigma T^{4}}{\pi}+\frac{\sigma_{\mathrm{s}}}{4 \pi} \int_{0}^{4 \pi} I(\boldsymbol{r}, \boldsymbol{s}) \Phi(\boldsymbol{r}) \mathrm{d} \Omega^{\prime}\end{array}$

1.3 系统评价指标

1.3.1 温度标准差

为评价作物生长区域（Z = −0.2 ~ 1 m）内空气、土壤温度的均匀性，引入温度标准差的概念，根据下式计算温度标准差，θ数值越小表示温度均匀性越好[14]。
$\theta=\frac{1}{T_{i}} \sqrt{\frac{\sum_{j=0}^{b}\left(T_{i j}-T_{i}\right)^{2}}{b}}$

1.3.2 热能利用率

为评价供暖系统热能利用水平，引入热能利用率的概念，η数值越大表示作物生长区域达到某一相同平均温度时需输入的热量越少，系统越节能。
$\eta=\frac{Q_{\mathrm{a}}-Q_{\mathrm{e}}}{Q_{\mathrm{a}}} \times 100 \%$

1.3.3 热干风区范围

过高的送风温度与风速易导致近风口区域作物失水严重，不利于作物生长[15]，因此引入了热干风区范围的概念。
$\omega=\left[(T, V) \mid T \geqslant 30^{\circ} \mathrm{C} \cup V \geqslant 3 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\right]$

2 数值模拟

2.1 参数设置及网格划分

2.1.1 计算方法和材料物性参数

采用FLUENT软件对供暖过程进行数值模拟，选择基于压力求解法。在温差驱动的气体自然对流换热分析中，重力加速度方向设定为沿Z轴负方向，其矢量大小为9.8 m/s2；太阳辐射换热设定只发生在白天，采用离散坐标（discrete ordinates, DO）模型计算辐射传热；压力/速度耦合采用SIMPLE方法；湍流模型选择RNG k-ε模型，对近壁区流动模拟精度较高；能量和动量方程采用二阶迎风格式，边界条件具体参数见表1[16-18]。
表1 边界条件参数[16-18]

Table 1 Boundary condition parameters[16-18]

边界 边界类型 参数 条件
地埋管进风口 速度入口 流速/(m/s) 2 ~ 4
温度/℃ 30 ~ 50
地埋管出风口 流动出口 出口表压/MPa 0（即大气压）
温室进风口 速度入口 UDF赋值
温室出风口 压力出口 出口表压/MPa 0
地埋管壁 流固耦合壁面 换热条件 对流换热
室内地面 流固耦合壁面 换热条件 对流、辐射换热
温室围护结构 壁面 壁面条件 无滑移
换热条件 对流、辐射换热
将PVC膜作为无滑移半透明漫灰体进行处理，温室围护结构设为壁面，地面及围护结构外表面设置为对流−辐射混合边界；通过用户自定义函数（user-defined function, UDF）方法，将地埋管出口的温度、流速等关键出口参数传递至温室进风口，建立地空耦合流动路径，实现了地埋管系统与温室的耦合模拟。材料物性参数见表2[16-18]。
表2 材料物性参数[16-18]

Table 2 Material property parameters[16-18]

材料 密度/(kg/m3) 比热容/(J⋅kg−1⋅K−1) 导热系数/(W⋅m−1⋅K−1) 辐射发射率 吸收系数 散射系数 扩散系数
红砖墙体 1 800 1 100 0.800 0.75 0.6 1 1
PVC薄膜 1 400 1 000 0.150 0.85 0.1 0 1
土壤 1 700 1 000 1.300 0.38 0.5 1 1
空气 1.225 1 006 0.024 — — — —

2.1.2 网格划分及无关性验证

以温室大棚内空间及其所在地面1 m以下的区域建立三维模型并进行非结构化网格划分。为保证在不影响计算精度情况下加快计算速度，对网格进行一定简化，并对地埋管周围、出风口、顶棚及侧墙等热量交换强烈区域进行网格加密。
如表3所示，随着网格数目的不断增加，计算结果之间的差值不断减小，测点温度逐渐趋于稳定。为了保障计算精度及模拟效率[19]，采用网格数目为2 301 731进行后续的模拟计算。
表3 网格无关性验证

Table 3 Verification of grid independence

网格数 地埋管出口温度/℃ 作物生长区域平均温度/℃
（Z = −0.2 ~ 1 m）
1 584 566 23.20 14.55
1 760 974 23.28 14.65
2 046 216 23.31 14.98
2 301 731 23.33 15.01
3 528 091 23.33 15.01

2.1.3 模型可靠性验证

刘宏[20]搭建了土壤−空气换热器试验平台，在日光温室南侧选用管径为90 mm、北侧选用管径为110 mm的PVC管，第一层的埋深为1 m，管间距1 m，一层8根。利用其中空气流速对出口温度的影响实测数据对本文模型中的地下土壤区域进行验证，在4.5 m/s和1.5 m/s流速时，管内温度分别下降了13.5、15.1 ℃。将实测的入口温度作为初始条件代入模型进行计算，两种流速下换热管中心温度分别下降了13.3、15.3 ℃。测点位置及测试值如图2所示，模拟结果与测量值基本一致，两种流速下的误差分别为5.8%和6.7%，证明该计算模型是可靠的。
图2 地埋管道温度变化曲线

Fig. 2 The temperature variation curves of the buried pipeline

3 结果与讨论

3.1 温室内环境逐日变化分析

模拟初始条件为11月15日供暖前的温室内环境，空气温度与土壤温度为10 ℃，验证组合供暖系统的供暖能力。
如图3所示，在40 ℃热空气以3 m/s的速度进入系统的工况下，温室气温迅速上升。室内平均气温稳定在17 ℃左右，Z = 0.5 m处截面上的平均气温稳定在20 ℃左右；Z = 1 m处截面与Z = 0.5 m处截面的平均温差逐渐增大，最终稳定在2 ℃左右。
图3 温室内环境温度逐日变化

Fig. 3 Daily variation of ambient temperature in the greenhouse

结果表明，本新型复合供暖系统可以使室内温度变化保持在一定范围内，并可消除热浮力作用导致室内温度分布上热下冷的现象，在一定程度上减小了大棚顶部的散热量，有助于降低供暖热负荷。

3.2 影响温室环境的单因素分析

以进风温度、速度作为单因素试验分析，每个因素考虑5种工况，探究不同因素对室内温度场与速度场的影响规律。

3.2.1 进风速度对温室大棚内环境的影响

进风速度分别设为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 m/s，并设置入口温度维持40 ℃不变，对温室内环境加温过程进行模拟，经过240 h供暖后，不同流速下温室X = 1 m、X = 10 m、X = 19 m和Y = 4 m截面处的温度分布见图4。图中可见，进风速度较低时，高温区集中在温室的西部与上部；进风速度提高时，高温区由温室西部向东部下部运动，东部温度升高明显，与西部的温差减小。
图4 不同进风速度下的温度云图

Fig. 4 Temperature cloud under different inlet air speeds

图5为温室Z = 0.5 m和Y = 4 m截面处的速度场，随进风速度的增加，热浮升力的作用减弱、作物生长区域湍流增强，气流运动速度提高有利于作物的光合、呼吸和蒸腾作用，并且流速基本在1 m/s以下，利于作物生长。
图5 不同进风速度下的流场分布

Fig. 5 Flow field distribution under different inlet air speeds

由图6可知，当风速增加时，温室内与土壤的平均温度分别升高了6.34 ℃和5.65 ℃，作物生长区域的温度升高了6.04 ℃。随着风速的提高，XY水平方向温度标准差降低了43.87%，Z方向（作物生长方向）温度标准差降低了33.61%。进风速度较低时，热浮力效应导致进入室内的热空气上升，热量集中在顶棚区域没有向作物生长区域移动；随着进风速度增加，进入温室的空气向温室中后部运动趋势大于受热浮力向上运动的趋势，温室内气体高温区所在高度明显下降，使得土壤与温室近地面的温度均升高，作物生长范围温度标准差降低。
图6 不同进风速度下的温室内环境变化曲线

Fig. 6 Curves of environmental changes in the greenhouse under different inlet air speeds

如图7所示，当风速由2 m/s增加到4 m/s时，温室的热能利用率从83.08%降低至72.39%。这是由于进风速度增加，有更多的热空气从温室东侧出风口溢出，导致温室散热量增加。
图7 不同进风速度下的热能利用率

Fig. 7 Thermal energy utilization rate under different inlet air speeds

3.2.2 进风温度对温室大棚内环境的影响

进风温度分别设为30、35、40、45、50 ℃，并设置入口流速维持3 m/s不变，对温室内环境加温过程进行模拟，经过240 h供暖后，不同流速下温室X = 1 m、X = 10 m、X = 19 m和Y = 4 m截面处的温度分布见图8。图中可见，进风温度较低时，高温区集中在温室的西部与上部，温室的下部及东部没有明显的温度变化；进风温度提高后，高温区因累积作用由温室上部向东部下部运动。
图8 不同进风温度下的温度云图

Fig. 8 Temperature cloud under different inlet air temperatures

图9为温室Z = 0.5 m和Y = 4 m截面处的流场分布，随进风温度的升高，热浮升力的作用增强，热空气形成了从入口向上至顶棚的流带，作物生长区域湍流强度几乎不变。并且风口附近的热干风区范围明显扩大，易导致风口区域作物失水严重，不利于作物生长。
图9 不同进风温度下的流场分布

Fig. 9 Flow field distribution under different inlet air temperatures

如图10所示，当进风温度升高时，温室内与土壤的平均温度分别升高了5.89 ℃和9.17 ℃，作物生长区域的温度升高了6.17 ℃。随着温度提高，XY水平方向温度标准差增加了30.46%；Z方向（作物生长方向）温度标准差增加了50.79%。这是由于单一提高进风温度，热空气保持相同初速度进入室内后，因热浮力效应导致受力上升，高温气体始终在顶棚积累，土壤、温室近地面与温室上部的温差逐渐增大。
图10 不同进风温度下的温室内环境变化曲线

Fig. 10 Curves of environmental changes in the greenhouse under different inlet air temperatures

如图11所示，温室的热能利用率从75.11%提高低至78.71%，变化率小于5%。这是由于热空气进入室内后，因热浮力效应集中在顶棚附近，提高温度不能有效使室内气体高温区所在高度下降到作物生长范围，热空气从东侧出风口溢出趋势不明显。
图11 不同进风温度下的热能利用率

Fig. 11 Thermal energy utilization rate under different inlet air temperatures

因此，组合供暖模型单一提高温度，对热能利用率的提高不明显，不能有效使室内气体高温区所在高度下降，造成土壤、空气温差增大。

3.3 影响温室环境的多因素多水平分析

以温度标准差、热能利用率及热干风区范围作为供暖系统评价指标，以进风温度、进风速度作为正交试验参数，将正交试验选择的水平组合列成表格即正交表。按正交实验表进行不同参数组合下的模拟计算，参数组合与模拟结果见表4。
表4 正交试验表及计算结果

Table 4 Orthogonal test table and calculation results

序号 进风温度/
℃		 进风速度/
(m/s)		 平均温度/℃
温室 土壤 作物生长区域
1 30 2.0 8.25 18.86 10.84
2 30 2.5 9.73 19.95 12.32
3 30 3.0 11.00 21.24 14.00
4 30 3.5 11.85 21.99 14.32
5 30 4.0 12.91 22.55 14.84
6 35 2.0 9.28 20.49 11.77
7 35 2.5 10.88 22.12 13.53
8 35 3.0 12.12 23.17 15.50
9 35 3.5 13.44 24.44 16.07
10 35 4.0 14.78 25.17 16.79
11 40 2.0 10.10 22.33 12.90
12 40 2.5 11.84 24.09 14.94
13 40 3.0 13.91 25.76 16.80
14 40 3.5 14.83 26.68 18.02
15 40 4.0 16.45 27.98 18.95
16 45 2.0 11.18 24.27 14.35
17 45 2.5 13.21 26.30 16.26
18 45 3.0 15.25 27.91 18.59
19 45 3.5 16.69 29.37 19.86
20 45 4.0 18.53 30.86 21.10
21 50 2.0 12.46 26.01 15.60
22 50 2.5 14.78 28.31 17.79
23 50 3.0 16.89 30.41 20.17
24 50 3.5 18.75 31.87 21.91
25 50 4.0 20.42 33.53 23.45
将正交试验结果进行排序，综合对比不同参数组合下温室的温度、风速分布、温度标准差及热能利用率，在达到供暖标准的同时避免出现热干风区等对作物生长不利的情况，以确定促进作物生长的最佳风速、温度参数组合方式。
作物生长区域平均温度结果如图12所示，可见低温高流速和高温低流速的参数组合均可达到供暖温度标准。
图12 作物生长区域平均温度

Fig. 12 Average temperature of crop growing area

由图13与图14温度标准差结果可知，低温高流速的参数组合可以有效降低作物生长区域的温度标准差。
图13 Z = 0.5 m截面处温度标准差

Fig. 13 Temperature standard deviation at Z = 0.5 m cross section

图14 Z方向（作物生长方向）温度标准差

Fig. 14 Z direction (plant growth direction) temperature standard deviation

由图15热能利用率的变化可知，降低进风温度、提高进风速度会导致热能利用率的降低。因此，需综合考虑各因素对根区温度分布均匀性的影响，在此组合供暖模型中，低温高流速的参数组合可使作物生长范围温度标准差明显减小，热能利用率较高，并且有效控制了热干风区范围。当进风温度为40 ℃、进风速度为3 m/s时，为此组合供暖模型最佳参数组合。
图15 热能利用率变化

Fig. 15 Variation of heat utilization rate

4 结论

提出了一种新型组合供暖系统，利用数值模拟方法进行计算，并对主要参数及其对热性能的影响进行了分析研究。结果表明：
（1）对温室内环境逐日变化分析，地埋管道及地上风口的共同作用消除了热浮力效应导致室内温度分布上热下冷的现象，可以使室内温度变化保持在一定范围内。
（2）进风温度不变，提高风速可使温室内气体高温区所在高度明显下降，作物生长方向温度标准差降低33.61%，热能利用率降低12.87%；风速不变，提高进口温度，作物生长方向温度标准差增加50.79%，热能利用率增加小于5%。因此，单一改变某个供暖参数不能有效地提高供暖系统的整体性能。
（3）正交试验表明，低温度高流速的进风参数组合可以有效提高供暖系统的整体性能。进风温度为40 ℃、进风速度为3 m/s时，作物生长范围温度标准差为1.99 × 10−3、热能利用率为77.65%；与正交实验中最不利参数组合相比，温度标准差减小了15.8%、热能利用率提高了10.93%，同时热干风区范围控制在5%以内，表明该参数组合为最佳选择。
综上所述，该复合供暖系统在我国北方等冬季寒冷地区的温室应用是可行的。在未来的工作中，将继续以作物生长范围为重点，分析其他参数（土壤性质，管道、风口布置，管道直径、材料）对系统供暖性能的影响。
符号表：
ρ 密度，kg/m3
t 时间，s
ui 流体速度沿i方向的分量
xi i = 1、2、3分别代表X、Y、Z方向分量
ρ1 初状态密度，kg/m3
T1 初状态温度，K
ρ2 终状态密度，kg/m3
T2 终状态温度，K
α 气体膨胀系数
p 静压，Pa
τij 应力矢量，Pa
gi i方向上的重力体积力，N/m3
Fi i方向上的外部体积力，N/m3
h 熵，J/K
k 分子传导率，W/(m⋅K)
kt 湍流传递引起的传导率，W/(m⋅K)
T 温度，K
Sh 定义的体积源项
c 比热容，J/(kg⋅K)
λ 导热系数，W/(m⋅K)
V 气体体积，m3
R 气体常数，287 J/(kg⋅K)
I 辐射强度，W/m2
r 位置向量
s 散射方向向量
σs 散射系数
γ 吸收系数
n 折射系数
σ 斯忒藩−玻尔兹曼常数，W/(m2⋅K4)
Φ 相位函数
Ω 空间立体角
θ 室内温度标准差
Ti 某截面平均温度，K
b 截面上温度监测点数量
Tij 截面上各监测点温度，K
η 热能利用率，%
Qa 输入温室的热量，J
Qe 出风口溢出的热量，J
ω 热干风区范围，%
V 流速，m/s

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
丁海兵, 马涛. 蔬菜大棚利用太阳能地下蓄热实践分析[J]. 太阳能, 2008(9): 29-31. DOI: 10.3969/j.issn.1003-0417.2008.09.010.

[2]
农业农村部规划设计研究院设施农业研究所. 我国设施园艺装备发展现状和建议[J]. 农机科技推广, 2019(1): 27-28, 30. DOI: 10.3969/j.issn.1671-3036.2019.01.011.

[3]
沙碧峰, 王丛笑, 王海林, 等. 温室设施对作物环境因素的交互影响[J]. 农业工程技术, 2018, 38(31): 51-56. DOI: 10.16815/j.cnki.11-5436/s.2018.31.008.

[4]
周长吉. 日光温室主动加温技术与设备[J]. 中国蔬菜, 2023(7): 7-19. DOI: 10.19928/j.cnki.1000-6346.2023.1023.

[5]
罗乔丹. 严寒地区温室大棚热风采暖特性研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2020. DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu2020.002426.

[6]
高振军, 司长青, 何芬, 等. 热风管道加温下日光温室根区温度场的CFD模拟[J]. 中国农业大学学报, 2022, 27(11): 207-216. DOI: 10.11841/j.issn.1007-4333.2022.11.18.

[7]
IQBAL Z, ISLAM N, KABIR S N, et al. Comparison of heating modules for suspension-type multipoint temperature variability management in smart greenhouses[J]. Smart agricultural technology, 2023, 5: 100296. DOI: 10.1016/j.atech.2023.100296.

[8]
WU X Y, LI Y M, JIANG L L, et al. A systematic analysis of multiple structural parameters of Chinese solar greenhouse based on the thermal performance[J]. Energy, 2023, 273: 127193. DOI: 10.1016/j.energy.2023.127193.

[9]
CHEN Z, YAO J W, PAN P, et al. Research on the heat exchange characteristics of the deeply buried pipe type of energy pile[J]. Case studies in thermal engineering, 2021, 27: 101268. DOI: 10.1016/j.csite.2021.101268.

[10]
王美燕, 张正威. 竖直地埋管换热器热作用半径的估算方法[J]. 浙江大学学报(工学版), 2013, 47(12): 2153-2159. DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.12.012.

[11]
冯薇, 刘臣厚. 采用CFD技术对某实验楼室内自然通风进行模拟分析研究[J]. 中国设备工程, 2021(24): 210-213. DOI: 10.3969/j.issn.1671-0711.2021.24.132.

[12]
吴望一. 流体力学(上册). 北京: 北京大学出版社, 1982: 171-172.

[13]
谈和平, 夏新林, 刘林华, 等. 红外辐射特性与传输的数值计算-计算热辐射学[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2006: 174-180.

[14]
解海卫, 张晶, 张艳, 等. 苹果差压预冷均匀性的实验研究[J]. 食品研究与开发, 2019, 40(5): 42-47. DOI: 10.3969/j.issn.1005-6521.2019.05.008.

[15]
宋元林, 张锋, 徐腾, 等. 大棚蔬菜生产配套技术手册[M]. 北京: 中国农业出版社, 2013: 72-257.

[16]
黄昌勇. 土壤学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000: 122-127.

[17]
陶鸿, 刘艳, 君卢伟. 大棚蔬菜栽培技术[M]. 合肥: 安徽科学技术出版社, 2010: 6-8.

[18]
王志斌, 杜震宇. 日光温室中土壤-空气换热器作用下的热湿环境[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(23): 297-303. DOI: 10.3969/j.issn.1671-1815.2018.23.042.

[19]
吴小胜, 黄晓鹏. 计算流体力学基础[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2021: 86-92.

[20]
刘宏. 日光温室热湿环境作用下土壤—空气换热器换热特性的试验研究[D]. 太原: 太原理工大学, 2015.

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