数字通信世界杂志

摘要：针对广西地区夏季高温高湿气候条件下，玻璃温室内容易出现温度过高、分布不均等问题，本文以广西现代农业技术展示中心的玻璃温室为研究对象，利用计算流体动力学(CFD)技术对其内部温湿度场进行数值模拟与优化。根据温室的实际物理结构和尺寸，建立了包含作物的三维几何模型，并采用多孔介质模型和组分传输模型分别模拟了作物蒸腾和湿空气流动，并基于广西夏季典型气象参数，设置了合理的边界条件，采用标准k-ε湍流模型和离散坐标(DO)辐射模型，对温室内的空气流动、传热和传质过程进行稳态模拟。通过与实测数据的对比验证了模型的准确性和可靠性，结果表明模拟值与实测值吻合良好。模拟结果揭示了原温室结构(仅有天窗和西侧门)在通风不良的情况下，存在明显的温度分层和局部高温现象。为了解决这些问题，提出了增开东侧通风口的优化方案。再次进行CFD模拟的结果表明，优化后的温室结构显著改善了通风效果，降低了整体温度，提高了温度分布的均匀性，有效缓解了东南角的高温问题。本研究证明了CFD技术在温室环境模拟和优化设计中的可行性和有效性，研究结果可为广西地区玻璃温室的设计和环境调控提供科学依据，对提高温室作物产量和品质具有重要意义。

关键词： 玻璃温室;CFD;数值模拟;温湿度场;结构优化;

基金资助： 广西南宁师范大学数学与统计学院李安琪主持的2024年大学生创新创业训练计划项目，基于CFD的玻璃温室数值模拟及优化分析——致力于推广CFD技术于广西大棚种植的应用(编号202410603007)；

专辑： 信息科技;基础科学;农业科技

专题： 力学;园艺