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通风换气是温室大棚环境调控与营造植物适宜生长微气候的重要手段,不仅影响温室内的热平衡,而且还影响温室内空气相对湿度、CO2浓度等。合理的通风方案应该是在能耗较少的基础上,为大棚内植物提供适宜的生长环境。目前在国内应用最广泛的温室大棚主要有拱形棚(包括单拱棚、连栋式棚)和单坡棚两种典型温室大棚。其中连栋式大棚是由多个的拱形棚连接在一起组合而成,是单拱棚的一种特殊形式,本文在进行通风研究时仅对单拱棚和单坡棚展开讨论。本文选取“中国枣乡”大荔冬枣拱形大棚和“中国蔬菜之乡”寿光单坡(冬暖型)蔬菜大棚为例展开大棚机械通风研究,通过现场测试和CFD数值模拟研究了大棚内部微气候分布及机械通风气流组织特性,具体内容如下:在夏季对冬枣大棚微气候环境进行了测试,测试包括:大棚内外温度、相对湿度、大棚内外太阳辐射强度、大棚外环境风速、大棚通风口风速、大棚内地面温度等内容,并对测试结果进行了分析。测试发现,在白天大棚内平均温度超过45℃,地面温度超过50℃,存在“灼伤”果实与果树的情况。基于冬枣大棚测试数据,对冬枣大棚展开机械通风研究,研究主要内容有:针对冬枣大棚结构与种植特点,提出了纤维风管上送风、纤维风管下送风的通风模式,通过与测试对比分析两者通风模式的优劣;此外,对纤维风管下送风的不同出风口形式进行了对比研究,分析排风口位置对流场的影响。研究发现无论是纤维风管上通风或下通风,在沿大棚长度方向上较自然通风都有6℃7℃的降温效果。冬暖型蔬菜大棚属于单坡大棚,其结构特点是后墙竖直,根据这一结构特点本文采用竖壁贴附对大棚送风。首先,讨论了排风口位置对大棚内流场的影响。基于植物在大棚内是不断生长(增高)的特点,为了将外界空气直接送入植物生长区,提出了竖壁贴附送风植物工作区导流技术。通过研究三种不同导流板高度,发现当导流板高度1.0m大棚流场相对较好;通过研究三种不同导流板宽度,发现导流板宽度为0.2m时流场效果最好;通过研究植物种植方向对大棚流场的影响,发现与气流平行方向大棚流场较好;通过研究四种不同植物高度对大棚流场的影响,发现随着植物高度的增加,有必要对导流板高度进行调整;通过研究风管不同送风口形式对大棚流场的影响,发现连续风口与间隔风口两者在流场方面并无明显的优劣区别,但考虑到风管的制作及应用方面,间隔风口会更好;通过研究三种后墙不同倾斜度对大棚流场的影响,发现当后墙倾角α=5°时,大棚植物生长区风速较大,温度较小。最后,对传统机械侧排风和机械后排风进行了研究,将两者与竖壁贴附送风进行了通风效果对比评价。研究发现,在气流组织效率方面,在植物生长区后排风最好,而侧排风最差;流场均匀性方面,竖壁贴附送风速度均匀性最好,侧排风速度均匀性最差;在速度靶向值方面,植物生长区速度靶向值竖壁贴附通风时小,侧排风时最大;在空气龄方面,植物生长区后排风空气龄最小,而侧排风最大。