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冬季北方草菇栽培室内环境及气流组织特性的数值模拟研究

耑锐  
【摘要】:草菇原产于中国广东省等南部地区,属于高温、高湿菇种。草菇较高的社会价值促使研究人员尝试在北方地区周年栽培草菇的实验性研究。由于草菇对温度、湿度、CO_2气体浓度、风速和光照等环境因子反应敏感,所以北方地区寒冷季节室内栽培环境条件要求很高。本文将CFD软件应用于北方地区寒冷季节草菇菇房内环境的数值模拟分析及模型化研究,该方面目前国内外可借鉴的同类研究成果不多。 本课题主要研究菇房内适宜草菇生长的温度、湿度、CO_2气体浓度和气流速度。将CFD软件Airpal(应用于菇房内环境的模拟分析。首先,针对草菇的高温要求,在北方寒冷季节,室内温度的保证是首要条件。经过室内温度场的数值模拟,以寻求达到室内温度参数要求的供暖方案。并将模拟结果与现场实测数据作对比分析。其次,通过模拟分析和对比选出符合菇房通风要求的侧送回风方案。最后,进行了菇房室内侧送回风方式气流组织的研究,依据模拟分析将流动区域分为主射流区和回流区。依据比例关系和无量纲原则建立了室内流动特性关系函数,并采用线性回归方法确定了关系常数。气流组织模拟分析结果预测了射流和回流区气流流速和速度分布特性。进行了菇房CO_2气体扩散及排放的数值模拟研究。讨论通风气流流动特性与CO_2气体浓度之间的关系。从而得出保证室内空气质量的最佳通风方式。 本文采用的采暖工况模拟结果显示室内温度可以达到草菇生长指标要求,将该采暖方案应用于实验室栽培,测试结果证明了草菇对采暖环境有良好的适应性。经数值模拟,得出了可以满足菇房室内气流组织要求的送风方式和参数,同时该流动模型可有效排除室内污染物,满足菇房CO_2浓度限制要求。


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1 耑锐;冬季北方草菇栽培室内环境及气流组织特性的数值模拟研究[D];西安建筑科技大学;2006年
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