前屋面曲线形状对日光温室热环境影响研究

摘要

[目的]日光温室的前屋面曲线形状影响温室光照的透过率，为深入分析前屋面曲线变化对日光温室温光性能的影响，建立一种方法来研究这种现象。[方法]基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)通过试验测试日光温室内和各围护结构的温度，并与CFD模拟的温度场进行对比。[结果]模拟结果与实测结果吻合度较高，二者平均误差在2.4℃。在此基础上，对不同前屋面日光温室温光环境进行模拟，并提取各围护结构吸收光照、热量收支、温度；空气温度和墙体内部温度进行对比分析。结果表明，7控点样条骨架前屋面温室全天温度最高；土壤和后墙，白天吸热，在夜间向温室放热，1/5幂函数前屋面温室白天蓄热量最大，对比传统温室北墙蓄热量增加30 kJ，温度提高2℃。1/7幂函数前屋面温室因前屋面面积最大所以白天进入温室的太阳能最多，在正午达到750 kJ，相比传统温室提高了82%。[结论]研究结果为日光温室前屋面曲线形状优化提供参考。

关键词

日光温室 / CFD模拟 / 采光面形状 / 温光性能