基于ANSYS的機械通風溫室流場及溫度場的數值模擬.pdf

1、溫室已發(fā)展成為一種使用廣泛的植物栽培的園藝設施。溫室不僅需要在冬季能保溫防寒，而且在炎熱的夏季能實現溫度控制，為植物提供最適宜的生長環(huán)境。溫室的夏季降溫主要有自然通風和機械通風兩種方式。在我國，機械通風因其降溫快而且較易實現自動控制而得到較廣泛應用。而溫室里流場分布的快速獲取是實現溫度的自動控制的重要依據。本課題是利用基于ANSYS的數值模擬法來研究機械通風條件下溫室內流場分布以期對溫室溫控技術的進一步完善發(fā)揮積極的作用。 數值

2、模擬方法包括有限差分法、有限容積法、有限單元法以及有限分析法。本文以自制模型溫室為研究對象，建立該溫室流場以及溫度場的數學物理模型，得出流動的控制方程組，在計算域上對流動控制微分方程組進行離散，壓力和動量方程的耦合采用SIMPLEN以及SIMPLEF算法。采用大型有限元分析軟件ANSYS的FLOTRAN模塊對其內的流場以及溫度場進行數值模擬，分析中采用試驗所測得的邊界條件值，得出計算域內空氣速度以及溫度的分布信息。 將現場試驗的

3、測量結果與這一模擬計算結果進行對比驗證。速度場的計算值與試驗值大體趨勢是吻合的，但是由于速度場的測量受外界條件的干擾相對比較大，而且測量工具的也難免存在一定的誤差，因此局部的計算值與試驗值存在較大差異。溫度場的模擬值隨測點的變化趨勢與試驗值所得基本相同，結果也比較接近，平均相對誤差控制在1％以下，因此可以較好的反映實際情況。通過對模擬與試驗兩組數據進行t-檢驗也可知模擬值與試驗值的平均值可以認為是相同的，亦即其在總體平均值上的總體差異較