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温室动态环境模型国内外研究现状

时间:2022-09-05 22:09来源:毕业论文
温室起源很早,世界各国对温室建模的研究也早已进行多年。相对而言,国外研究学者对于温室动态环境模型的研究更早,研究成果也更多。 早在20世纪60年代,Businger等[1]学者通过热平
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温室起源很早,世界各国对温室建模的研究也早已进行多年。相对而言,国外研究学者对于温室动态环境模型的研究更早,研究成果也更多。

早在20世纪60年代,Businger等[1]学者通过热平衡稳定状态法,确定了温室内部的空气温度并建立起了世界上第一个温室小气候模型。他的研究是温室建模的一个重要的里程碑,为以后各类温室环境模型的建立奠定了基础。83848

而在1971年,日本学者高仓[1]直结合作物光合呼吸作用等因素,通过对单层玻璃温室的研究构建了一个较完善的单层玻璃温室动态环境模型,在他的研究中,首次分析了温室的围护机构、土壤以及水的潜热对于温室湿度的影响,对以后的温室湿度动态平衡研究提供了重要参考。

1983年,著名的荷兰荷兰瓦赫宁根大学的Gerard。P。A。Bot[2]针对Venlo型玻璃温室通过对温室内部作物蒸腾,以及天窗侧窗开启后的自然通风对于温室动态环境的影响分析,结合大量的理论数据及实验验证,建立了一个相对较为全面的Venlo型玻璃温室动态环境模型。

而在不久之后的1990年,美国Florida大学基于MicrosoftFortran4。0设计开发出了一种POLY-2温室环境模型库[2]。在输入温室外部相关环境参数后,该模型库能够通过智能平衡方程较为全面的计算出温室内部环境因子的各个数值,包括温度、湿度、二氧化碳浓度、光照,以及土壤湿度和围护结构的温度等等。

2004年,MuratKacria[2]等人针对哥特式连栋温室模拟了其自然通风的数值,考虑了温室外部风速、风向、温室结构,天窗侧窗的开启情况对于温室通风量的影响,考虑了温室内部其他影响通风量的因素。模拟结果表明了当天窗侧窗同时打开时温室的通风量会达到最大。论文网

相对发达国家而言,我国对于温室动态环境模型的研究起步较晚。虽然我国是温室栽培起源最早的国家,但是现代化设施农业发展较晚,一直没有向规模化、科学化发展。因此研究也相对滞后,不过随着这两年对国外研究成果的大力借鉴吸收消化,以及国家科研项目的大力支持,研究成果也较为丰硕。

1977年我国第一栋大型连栋温室于北京市玉渊潭公社建成[3]。该温室完全由我国自行设计与建造,占地面积为1。9公顷,全钢架结构。

1985年,须振健[3]等学者引用热反应因子法,计算出了温室地表土壤温度,建立起了温室温度动态环境模型。虽然初步分析了温室内部能量平衡,并且能够计算出温室内部多个地方的温度,不过计算并不是十分准确,较为粗略。

1994年李元哲等[4]学者直接将温室作物内上层枝叶影响忽略,简化了温室,初步建立了较为完整的温室动态环境模型。并首次成功的在温室建模的研究中运用到数值计算方法。

随后在2004年李树海、马承伟等人[4]分析了塑料温室影响室内环境的各个物理过程,根据质能平衡守则,成功建立塑料连栋温室内部的温、湿度动态环境模型。该模型详细描述了温室中太阳光照、自然及强制通风以及热对流等物理过程。

2009年,孟力力等[4]学者研究了日光温室中的热环境,基于质能平衡和传热学原理,对温室结构建筑,土壤进行建模。基于VB和matlab设计出了日光温室模拟预测软件,该软件能够计算出日光温室各个组成部分的温度。

在2010年,马承伟等人[4]基于温室环境工程学以及工程热物理学理论,首次成功建立了日光温室动态模型,通过加入数值计算法,成功编制了日光温室动态环境模拟软件,但是软件精度却不是很高。

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