密闭遮光型甲鱼温室热环境模拟与试验-IngentaConnect.PDFVIP

第 30 卷 第 10 期 农 业 工 程 学 报 Vol.30 No.10 182 2014 年 5 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering May 2014 密闭遮光型甲鱼温室热环境模拟与试验 ※ 朱 芳，朱松明 ，叶章颖，郑荣进 （浙江大学生物系统工程与食品科学学院，农业部设施农业装备与信息化重点实验室，杭州 310058 ） 摘 要：为了预测和评价密闭遮光型甲鱼温室的湿热环境，构建了甲鱼温室湿热环境的一维传热理论模型。采用 欧拉数值计算方法求解甲鱼温室的传热方程组，编制了基于 Matlab 的计算机程序，根据屋顶材料的热传导系数、 屋顶的红外辐射特性、温室的结构参数、温室热量输入与气象参数等条件，模拟甲鱼温室传热过程，该模型可以 获得甲鱼温室任意时刻的屋顶内外表面温度、室内温湿度、养殖水体温度以及热流量等数据信息，可为甲鱼温室 的湿热环境综合分析提供依据。通过建立相应试验方案对模型结果进行验证，实测结果表明，屋顶外表面、内表 面模拟温度与实测温度平均误差为 1.96 和 0.9℃，养殖水体与室内空气模拟温度与实测温度平均误差为 0.32 与 1.3℃，室内相对湿度模拟与实测平均误差为 3% 。模型的理论计算值与试验测定值较为一致，表明甲鱼温室的一 维传热理论模型具有较高的准确性。 关键词：水产养殖；温室；数值分析；模型；测试；热环境；甲鱼 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.10.023 中图分类号：S966.1；S625 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2014)-10-0182-11 朱 芳，朱松明，叶章颖，等. 密闭遮光型甲鱼温室热环境模拟与试验[J].农业工程学报，2014，30(10)：182－192. Zhu Fang, Zhu Songming, Ye Zhangying, et al. Thermal simulation and test in closed-shading turtle greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(10): 182 －192. (in Chinese with English abstract) 针对日光温室的湿热环境，国内外的学者以日 0 引 言 光温室为对象做了很多研究[1-6]，而对以水环境为主 中国是世界淡水养殖大国，淡水产品产量世界 体的水产养殖温室的湿热环境研究较少。国内外一 第一，杭州是中国甲鱼工厂化养殖水平比较高的地 些学者对水产养殖温室湿热环境进行了相应的研 区。随着设施农业的发展，至 2012 年，杭州市甲 究，提出了水产温室的热环境模型。Klemetson 等 鱼温室面积超过 2 000 hm2 。甲鱼是一种变温动物， 对开放式水产养殖池的温度进行模拟，提出了水产 自然生长缓慢，最适宜生长的温度是25～32℃。为 养殖池的温度维持（maintenance of aquaculture pond 了使养殖温室达到甲鱼最适宜的生长温度，工厂化 temperatures ，MAPT ）模型，该模型以热水源和太 甲鱼温室采用保温材料以减少其屋顶的热量损失， 阳辐射作为热源输入，以水体蒸发、对流、辐射作 并对甲鱼温室供热来维持水温的相对恒定。根据甲 为热量损失，同