一、作物生长的土壤中氧气浓度场的稳态数值模拟(论文文献综述)
吴军涛[1](2021)在《宁夏西干渠沿岸土壤水盐运移测试及格子Boltzmann方法数值模拟研究》文中研究指明土壤不仅是生态环境中十分重要的组成部分,同样也是人类生存发展和生产生活不可缺少的一部分.然而,随着工农业的发展与进步,工业中“三废”的乱排乱放,农业中农药化肥的过度使用,致使水体和土壤受到污染.另一方面,随着人口的增长,人类对土地过度开发、对地下水过度开采加上气候方面的原因,如长期干旱少雨等多方面的因素,导致土壤肥力降低,甚至退化,出现了盐渍化现象.因此,对土壤水盐运移进行研究有一定的应用价值.本文对宁夏西干渠沿岸进行实地测量与对比分析,运用D2Q9格子Boltzmann数学模型对土壤水盐运移进行数值模拟研究.主要研究内容如下:首先,对格子Boltzmann方法的基本理论及模型进行介绍,同时对常用的边界条件处理格式进行介绍.其次,针对宁夏西干渠沿岸土壤盐渍化问题,对研究区域选取82个代表性样点,测量了共计164个土样的八大离子与p H值,并对土壤盐分分布特征进行相关分析与主成分分析,研究了土壤含盐量和p H值的分布.同时对土壤全盐量分布进行二维插值,得到了所研究区域土壤全盐量的空间分布情况.接着,建立了D2Q9土壤微观渗流模型,针对不同孔隙率,不同颗粒尺寸、不同土壤结构等对土壤渗流的影响因素进行对比分析,并建立了D2Q9土壤宏观渗流模型,验证了模型的有效性与稳定性.最后,针对土壤溶质运移问题,建立了D2Q9双分布不可压格子Boltzmann耦合模型,并将土壤概化为多孔介质进行研究,利用方形平行结构、方形交错结构、圆形平行结构以及圆形交错结构来构造多孔介质,探究了不同结构,不同雷诺数以及不同初始渗流速度对土壤溶质运移的影响.
黄震东[2](2021)在《垃圾填埋场生物炭改性覆盖层甲烷减排数值模拟研究》文中指出CH4(甲烷)是全球第二大温室气体,其单分子的增温潜能是CO2(二氧化碳)的20~30倍。作为第二大人为甲烷排放源,垃圾填埋场的排放量达全球甲烷排放量的12%~20%,因此提高垃圾填埋场覆盖层的CH4减排能力对缓解全球温室效应具有重要意义。传统垃圾填埋场覆盖层的甲烷氧化能力较低,新型垃圾填埋场生物覆盖层利用自然界存在的微生物甲烷氧化来达到CH4减排的目的。生物炭作为一种多孔,有较高比表面积的土壤改良材料,已被证明具有促进土壤中微生物的CH4氧化能力,还能增大土壤的CH4吸附能力,具有提高覆盖层的CH4减排的潜力。由于影响覆盖层中的甲烷减排能力的因素包括气候条件、土壤类型、覆盖层设计和填埋气通量等,利用数值模型可以较为有效地评估填埋场覆盖层的甲烷减排能力,研究与解释其影响因素随时间和空间的变化。大多数填埋场甲烷氧化模型只关注四组分气体(CO2、O2、CH4和N2)的传递,而没有考虑热和水的传递。对于水、气体、热传递和甲烷氧化的综合现象还没有深入的认识。本文基于物质的质量守恒及能量守恒建立了包含甲烷氧化与吸附的水-气-热迁移耦合数值模型,考虑氢离子迁移引起的覆盖层中pH的不同分布,引入了影响甲烷氧化速率pH修正系数。通过土柱试验对模型参数进行了标定,并进一步研究了更接近实际工况的二维生物炭改性覆盖层的甲烷减排性能。通过研究得到如下主要结论:(1)指数型pH修正系数能够更好的反映pH与甲烷氧化速率的相关性,调整改性覆盖层的初始pH可以提高甲烷氧化速率,但受O2在自然条件下在覆盖层中的扩散深度限制,氧化作用发生深度会减小。生物炭改性覆盖层厚度在超过对应甲烷氧化作用深度阈值时,增加生物炭改性覆盖层厚度无助于提高甲烷减排效率。综合考虑甲烷氧化效率与经济性,可取0.3m厚生物炭改性覆盖层作为甲烷氧化层。(2)半饱和常数对甲烷氧化速率有很大的影响。半饱和常数越小,氧化作用在覆盖层更深处也能发生,半饱和常数越小,其甲烷氧化作用越强烈。对于不同的土,在不同的条件下计算甲烷减排效率时需要对半饱和常数进行校准。(3)在填埋气产生速率为2.51 mol/m2/day(对应于4年期产气速率)时,0%、5%、10%和20%三种初始pH为5.8的生物炭掺量改性土的甲烷减排效率分别为30%、90%、95%以及100%。此填埋气产生速率下,5%掺量的改性土的甲烷减排可达90%,对于产气量较小的填埋场可适当减少生物炭的用量。(4)当氧化层的渗透系数小于其下卧层时,水分可能在两层界面中聚集,使得氧化层中的含水率过高导致覆盖层甲烷氧化速率降低。在覆盖层设计时,需要全面考虑各层的导水通气性。
侯仰久[3](2020)在《井下煤矸石充填体自燃多场耦合机理研究》文中提出随着煤炭开采范围的不断延伸,许多人口密集的城市和村庄的市政环境正在遭受采煤活动的破坏,其中煤矸石的污染问题和采空区地表塌陷的问题一直是最严重的威胁之一。而井下充填煤矸石可为煤矸石提供消纳空间,减少煤矸石压占土地,是煤矸石利用的途径之一;同时也可以减少地表沉陷,降低地表沉陷对地面市政基础设施的破坏,是一举两得的解决办法。井下煤矸石充填体处于多物理场的环境中。巷道通风导致富氧鲜风源源不断地向矸石孔隙内扩散,引发矸石内部黄铁矿物的氧化放热反应,释放大量热量;如果充填体的散热量小于产热量,就会不断蓄热升温,直至到达矸石中可燃物的着火点而引发自燃现象。煤矸石充填体一旦发生自燃,后果不堪设想。为了深入研究井下煤矸石充填体的自燃问题,本文围绕充填体在复杂多物理场条件下的耦合状态,进行理论分析、数学建模和数值模拟的研究。分析了煤矸石的自燃理论和自燃倾向性,提出全硫含量大于1.0%、热值大于4.18MJ/kg是判断煤矸石充填体自燃倾向性的内因阈值条件,煤矸石破碎程度、充填速度和通风状况则是外因条件,并通过实验进行了测试。研究了充填体的热量传输机制,得到了充填体空气流场、氧气浓度场、固体温度场和气体温度场的多场耦合机理图。以首阳矿15104综采工作面二采区作为充填试验区,通过计算确定井下充填巷的宽度为5m。以该试验区为基础,建立了完整的井下煤矸石充填体多场耦合的数学模型。利用COMSOL Multiphysics进行了数值模拟,揭示了各物理场的变化规律。以多场耦合温度指标为核心,建立了自燃危险区域的判定标准。危险阈值温度为45℃,自燃危险区域范围为12.26m至28.92m,危险区域长度为16.66m。通过对比指出温度指标比浓度指标更合理、更安全。分析了巷道宽度对充填体自燃危险区域范围的影响,发现巷道宽度与危险区域长度呈一次线性关系,并得到了线性拟合公式。得出在设计充填方案的巷道宽度时,应在允许的范围内取较大值的结论。最后求解出防止试验区充填体自燃的理论最小充填作业速度为0.28m/d。综合以上研究成果,为井下煤矸石充填体的自燃管控提供理论依据。该论文有图42幅,表15个,公式94个,参考文献89篇。
辛祥[4](2019)在《大沽河下游地区地下水氯离子时空变化特征与调控的数值模拟》文中研究指明海水入侵是沿海地区发生的普遍现象,是由于人类超量开采地下水,引起地下水位大幅度下降,破坏了原有的咸淡水之间的水动力平衡,导致海水侵入内陆淡水含水层的现象。青岛市大沽河流域自1976年开始,经历了连续几年的干旱,为缓解用水危机,在大沽河两岸大量开采地下水向市区供水,造成地下水位持续下降,引发了严重的海水入侵现象。为控制海水入侵,1998年在下游麻湾庄地区修建了地下截渗墙,在阻止海水向内陆的侵入的同时,也在截渗墙北侧残留了一定区域的咸水体,严重影响当地人民的生产和生活。本文以大沽河下游为研究区,面积为1283 km2,在收集研究区的气象、水文、土壤和水文地质等资料基础上,结合对土壤含水量、地下水的野外监测,构建了研究区水文地质概念模型,进而建立了研究区二维非稳定地下水流和氯离子运移数学模型。利用GMS软件中的MODFLOW和MT3DMS模块对数学模型求解,以2017年3月至7月作为模型的识别期,2017年8月至2018年7月作为验证期,通过对观测值与计算值的拟合对模型进行了识别和验证,并以氯离子浓度250 mg/L作为咸淡水的界线,利用该模型模拟了多种预设情景下氯离子浓度变化与咸水体的分布情况。主要结论如下:(1)模型识别期内7个观测孔地下水位拟合结果的RMSE在0.090.31 m之间,验证期内RMSE在0.180.65 m,拟合效果较好。所建立的模型可以较好地再现含水层结构及地下水流系统特征,参数的设置合理。通过模型计算出识别期内大气降水补给量为5547万m3,含水层储量增加924万m3;验证期内补给量为13177万m3,储量增加3967万m3。(2)在验证后的水流模型基础上建立了氯离子运移数值模型,其识别期RMSE在7.213.06 mg/L之间,验证期RMSE在4.4623.43 mg/L,说明所建立的氯离子运移模型是可靠的。现阶段研究区内咸水体的分布面积为195 km2,约占研究区面积的15%。可以应用该模型开展不同情景下氯离子浓度的预测,以便为减少海(咸)水入侵面积,科学防治海(咸)水入侵提供理论依据。(3)建立了6个监测点在2017、2018年土壤含水量与深度、时间关系的二元三次回归方程,RMSE在0.0370.065 cm3/cm3之间,所求回归方程可较好地反映出监测点土壤含水量随时间、空间的动态变化特征,各监测点之间、不同年份之间土壤含水量变化并不完全一致,大部分监测点土壤含水量随时间变化先减少、而后增加、最后再减少,随深度变化先增加后减少。将田间持水量与各监测点不同深度最小含水量进行了对比,除个别深度外,6个监测点土壤含水量最小值均大于田间持水量,大部分的水贮存于土壤中,没得到充分利用。为此计算了作物需水量,结合降雨信息,设计了节水灌溉方案,相比于传统灌溉模式,在模拟期末,地下水位上升了约0.2 m,约节水1773万m3;氯离子浓度下降幅度较大,咸水体的面积为190.32km2,与实测相比约减少了3%。(4)根据建立的氯离子运移数值模型对现状开采下、四种预设情景氯离子及咸水体的分布进行了调控。方案一对不同水文年氯离子的运移进行了模拟计算,丰水年、平水年和枯水年的咸水体分布面积分别为185.92、190.70和202.13 km2;方案二以多年平均降雨量作为补给量、地下水保持现状开采、模型运行五年后氯离子浓度变化及咸水体分布,模拟期末地下水中氯离子含量明显降低,咸水体面积为165.29km2,减少了约15%;方案三模拟了研究区内河流在雨季形成径流对地下水产生补给的情景,经计算,河流渗漏补给量约为972.65万m3,咸水体面积为189.21 km2,减少了3%;方案四为减少咸水体的面积,预测了连续抽取地下咸水的情景,共布设了47口抽水井,合计开采2719.25万m3。在抽咸初期,效果并不明显,9个月后,咸水体面积仅减少了2 km2,自第10个月后咸水体面积有了明显的减少,之后以大约10 km2/月的速度减少,12个月后咸水体面积为164.09 km2,取得了良好的效果。
胡震[5](2019)在《基于CFD的焦炉燃烧室NOx生成的数值模拟研究》文中指出近些年,我国焦化行业迅速发展的同时也带来了严重的环境污染,特别是焦炉废气中NOx对大气环境造成的污染尤为显着。本文以某钢厂7m焦炉中单对立火道为研究对象,基于CFD技术对其内的燃烧进行数值模拟研究。通过对比的方法研究了带有内循环孔立火道的NO浓度场同时探讨了燃料喷嘴和空气喷嘴之间的距离、空气中氧体积分数和立火道内循环孔尺寸大小等因素对立火道NOx生成特性的影响。主要结论如下:Ⅰ.在带有内循环孔的立火道内,下降立火道内的废气通过内循环孔进入上升立火道内,稀释混合气体中的氧气同时拉升燃烧的火焰,降低燃烧温度,减少NO的生成,可使立火道出口处NO浓度降低72%。Ⅱ.立火道内燃料喷嘴和空气喷嘴之间的距离增大,使燃料和空气的接触面积减少和到达接触面的时间往后推移,燃烧温度降低,NOx的生成量减少。燃料喷嘴和空气喷嘴之间距离从160mm增加到280mm,立火道出口处NO浓度降幅为224 ppm,降低程度约为43%。Ⅲ.空气中氧体积分数对立火道内NO的生成有显着的影响。当空气中氧体积分数低于12%时,立火道出口处NO浓度几乎为零。空气中氧体积分数从12%增加到24%过程中,立火道出口处NO浓度增幅为514 ppm,呈现出指数增长的趋势。Ⅳ.带有内循环孔的立火道可以降低NO的生成,同时内循环孔尺寸大小也对立火道内NO的生成有显着影响。立火道内两个内循环孔的尺寸不断增大时,立火道出口处的NO浓度显着降低,当立火道内的两个内循环孔合并为一个时,立火道出口处的NO浓度降低了 195ppm,相当于减少了约48.6%。本文的立火道数值模拟研究不仅能使研究者观察到立火道内复杂的气体流动而且还可以获得整个流场内各气体成分和温度的分布情况,从而为新型焦炉的结构设计提供了理论依据。
杨帆[6](2019)在《基于格子Boltzmann方法的不锈钢表面点蚀特性数值研究》文中指出不锈钢管材的点蚀会造成穿孔与应力集中,管材在内外压的作用下,将会发生断裂,影响油气管道的使用寿命。如何减缓点蚀,对于油气管道输送的安全极为重要。本文对浸没于中性溶液的不锈钢表面点蚀进行了数值研究。从浸没于中性溶液的不锈钢表面点蚀实际反应机理出发,结合液体流动传输特性和相间转化原理,建立了不锈钢格子Boltzmann腐蚀模型。应用该腐蚀模型,模拟点蚀全过程,得到点蚀不同阶段的蚀坑形貌随时间的特征变化和不同组分的浓度分布情况,并研究了不同参数与腐蚀程度的关系。使用LBM腐蚀模型,对不锈钢点蚀的全过程演化进行了模拟。结果表明:随着模拟时间的推延,不锈钢腐蚀程度加剧,并存在腐蚀速率增大的转折点,对比实验,发现模拟的腐蚀量变化趋势与实验结果相符。针对不同的点蚀阶段,改变模拟工况,得到不同参数对不锈钢点蚀进度的影响。结果表明:点蚀成核阶段,成核反应速率越大、氯离子初始溶度越大,点蚀越易成核。亚稳态点蚀阶段,氧气初始浓度越大、腐蚀反应速率越大,亚稳态蚀坑越容易转变为稳态蚀坑。稳态点蚀阶段,稳态点蚀反应速率越大、氧气扩散系数越大,不锈钢将被腐蚀的越多。此外还研究了腐蚀产物如何影响稳态点蚀,结果表明:腐蚀产物饱和浓度越大、腐蚀产物沉淀速率越小、腐蚀产物扩散系数越大,不锈钢被腐蚀的越少,并且蚀坑孔口处析出的腐蚀产物沉淀越少。本文提出的格子Boltzmann腐蚀模型,为今后金属腐蚀数值研究提供了新思路。
鲍恩财[7](2018)在《装配式日光温室主动蓄热循环系统传热特性研究》文中研究表明原有主动蓄热日光温室墙体具有较好的蓄热效果,对改善室内夜间热环境起到了重要作用,但也存在着蓄热土壤蓄热量较小、传热风道传热效率较低、气流运动方式不合理之处,同时施工工艺复杂,制约了该类日光温室的推广应用。为此,本文根据主动蓄热日光温室墙体结构特点,结合课题组前期研究成果,分别从蓄热体、传热体、气流运动方式3个方面分别进行传热特性的研究,进一步对不同结构主动蓄热日光温室进行性能测试,对其后墙总体传热特性进行研究。主要研究结论如下:(1)将相变固化剂(PCC)掺入素土后,其抗压强度明显提高,且与PCC掺量呈正相关关系,以不同压实密度的素土为对照,测试得到8%及以上相变固化剂掺量的固化土(PCC+S)及密度为2.0 g/cm3的压实素土(S2.0)的平均抗压强度均超过了2.0 MPa,可用于建造日光温室墙体;由扫描电镜观测得到,PCC的加入使原有土壤颗粒间弱联结变成薄膜片状及针状胶结联结,也可以明显看到相变材料的结晶性状,从微观方面解释了相变固化土强度提高的内在因素和储能机理;经热物理参数测定和计算发现,8%PCC+S和S2.0均具有良好热工性能,适宜作为日光温室墙体的蓄热材料;墙体微缩模型测试结果表明,8%PCC+S后墙的蓄、放热量分别为3 499.8、3 285.7 kJ,较S2.0后墙分别提高了13.6%和15.0%。(2)利用专制试验台测试了管道壁面密闭型和透气型两种类型共3种材质风道传热性能,结果表明,钢筋网外缠绕土工布管道(SFG)的传热效果最好,其换热量约是镀锌铁皮管道(GI)的3.9倍、聚氯乙烯管道(PVC)的2.1倍,说明透气型风道的传热效果明显优于密闭型风道;通过CFD建立的3个传热风道计算模型的最大相对误差为4.4%,进一步模拟发现聚氯乙烯半管(h-PVC)的传热效果较PVC好,素土风道(PS)中强夯实素土风道(SPS)的传热效果较弱夯实素土风道(WPS)好。(3)建立顶进顶出(W1)、侧进侧出(W2)、侧进顶出(W3)3种气流运动方式的主动蓄热日光温室墙体的CFD模型,W1的模拟与试验结果对比表明,模型的最大相对误差为13.4%,说明数值模拟与现场实测有较好的吻合度;模拟分析发现,W1、W2、W3在主动蓄热循环系统运行阶段的有效蓄热范围分别为700800、500600、600700 mm;距离进风口8 m处的截面平均风速分别为2.11、3.04、2.90 m/s,W1气流运动的阻力大,有利于风道内热空气与风道壁面间的对流传热;努赛尔特数分析结果也表明3座温室后墙的蓄热性能表现为W1的蓄热量最大,W3其次,W2最小。(4)对原有主动蓄热墙体日光温室(G1)和相变固化土主动蓄热墙体日光温室(G2)、模块装配式主动蓄热墙体日光温室(G3)进行冬季室内环境测试,连续31 d(2017-12-222018-01-21)的测试结果表明,3座温室的气温总体表现为G3略优于G2,均优于G1;G1、G2、G3在典型晴天(2017-12-31 9:00次日9:00)蓄热体厚度分别为700800、800900、700800 mm,在典型阴天(2018-01-14 9:00次日9:00)蓄热体厚度分别为300400、500600、500600 mm;番茄生长表现为G3最优、G2次之、G1最差;G1、G2、G3的每平方米造价分别为461.1、389.9、299.0元,G3的建筑成本下降显着。(5)对主动蓄热日光温室墙体的主、被动传热特性分别展开分析,结果表明,典型晴天,G1、G2、G3主动循环蓄热系统的蓄热量分别为120.36、215.27、73.94 MJ,能效比K分别为15.48、49.83、20.77,故G2主动蓄热循环系统的蓄热量最大、节能效果最佳;典型晴天与典型阴天放热阶段,3座温室的主动蓄热循环系统的放热量均表现为G2最多。典型晴天,G1、G2、G3后墙被动蓄热量分别为280.58、412.06、415.56 MJ,整日的蓄热量比放热量分别多142.01、281.55、299.88 MJ,故G3墙体内部蓄热体温度最高;典型阴天,3座温室的放热量分别为63.57、46.91、40.27 MJ,放热量比蓄热量分别多51.36、29.05、3.44 MJ,故G3白天蓄热量最多、夜间放热量最少。典型晴天,3座温室主动蓄热循环系统蓄热贡献率分别为30.02%、34.32%、15.11%。本研究结果表明装配式主动蓄热日光温室较原有主动蓄热日光温室的蓄热性能好、且造价降低,具有一定的理论和推广应用价值。
沈维[8](2017)在《土壤耕作层氧气含量调控对黄瓜生长的影响》文中研究指明增氧灌溉是一种新型节水灌溉新技术,能提高土壤耕作层氧气含量,有效地促进作物生长发育,提高作物产量和品质。本研究以秋黄瓜为研究对象,在大棚内采用不同增氧灌溉方式(A2:每2h加氧灌溉,A4:每4h加氧灌溉,A8:每8h加氧灌溉,CK:不加氧处理)对盆栽黄瓜各生育期进行增氧处理,测定黄瓜整个生育期土壤耕作层不同深度O2含量,黄瓜各生育期的根系活力、根系农艺性状、根系健康指数、叶片叶绿素指数CCI值、光合特性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、黄瓜果实产量和品质。旨在探究土壤耕作层O2含量对黄瓜各生育期根系、叶片以及果实产量和品质的影响,为增氧灌溉技术的推广提供理论依据。研究结果表明:(1)增氧灌溉能大幅度提高土壤耕作层氧气含量,随着深度的增加,土壤耕作层氧气含量逐渐减少。(2)增氧处理组A2、A4、A8的根系指标、叶片指标、果实产量和品质明显高于对照组CK。(3)在黄瓜幼苗期,各处理根系各指标表现为A4处理>A2处理>A8处理>CK,而初花期和结瓜期,表现为A2处理>A4处理>A8处理>CK。并且黄瓜叶片指标与根系指标表现为一致性,说明在幼苗期,适量的氧气可以有效的促进根系和叶片生长;在初花期与结瓜期,土壤耕作层含氧量越高越利于促进根系和叶片生长。(4)相关性分析表明,土壤耕作层O2含量与根系指标、叶片指标、果实产量和品质呈显着正相关,土壤耕作层氧气含量能有效的促进黄瓜根系和叶片的生长,提高果实产量和品质。
沈维,胡德勇,姚帮松,肖卫华,张立成,黄正忠,程峰,阮三桂[9](2017)在《土壤耕作层O2含量对黄瓜各生育期根系生长特性的影响》文中研究说明为研究土壤耕作层不同深度O2含量对黄瓜各生育期根系生长特性的影响,在大棚内采用不同增氧灌溉方式(A2:每2h加氧灌溉,A4:每4h加氧灌溉,A8:每8h加氧灌溉,CK:不加氧处理)对盆栽黄瓜各生育期进行增氧处理。测定土壤耕作层不同深度O2含量和黄瓜各生育期的根系活力、根系农艺性状、根系健康指数等指标。结果表明:1)根系活力、根系农艺性状、根系健康指数等指标在黄瓜幼苗期表现为A4>A2>A8>CK,而初花期和结瓜期表现为A2>A4>A8>CK。2)相关性分析表明,土壤耕作层O2含量与根系活力,根系农艺性状,根系健康指数呈显着正相关,且土壤耕作层O2含量与根系各指标相关系数:初花期>结瓜期>幼苗期。由此推断,土壤耕作层O2含量对黄瓜各生育期根系生长有重要影响,在黄瓜幼苗期适量的O2更利于根系的生长,而在初花期和结瓜期充足的O2能有效的促进根系生长。
刘妍华[10](2017)在《华南地区夏季温室热湿环境调节机理研究》文中指出华南地区温室在生产过程中,存在夏季室内高温高湿、运行能耗较高的问题。该地区温室环境的节能问题,虽尤为突出,但尚未得到圆满解决。因此,针对作物温室生产需要,有必要研究夏季温室热湿环境调节机理,为开展夏季温室的节能设计提供参考,有利于提高能源利用率和温室生产效益。本文以华南地区夏季温室作为研究对象,通过测试手段,掌握夏季气候条件下温室环境变化特性;结合作物生长需求,分析各环境调节措施单独以及结合工作,对温室室内温度和相对湿度影响的关联机制;开展变风量湿帘对温室热湿环境影响的对比与能耗分析,进行风机节能优化;掌握屋顶喷淋流量对温室热湿环境影响的作用机制,探讨植株温度随环境温度的变化规律;针对作物对气肥的需求,通过数值模拟和试验,掌握了增施气肥对温室环境变化的影响。通过研究,掌握华南地区夏季温室热-湿-气环境调节机理,研究结果对华南地区温室节能设计具有重要理论意义和实用价值。具体内容包括:1)华南地区夏季温室热湿环境调节特性建立华南地区温室环境调节试验平台,研究了5种单项调节措施和3种组合措施,对温室室内温度和相对湿度的影响,探讨华南地区夏季温室不同调节措施的温湿度调节特性。温室热湿环境调节结果表明,采用湿帘风机、外遮阳网与湿帘风机组合2种调节措施,温室室内温度可低于室外温度;采取室内喷雾措施降温速度最快;屋顶喷淋和外遮阳网2种措施降温效果较差,但可降低温室薄膜内壁温度。可使室内相对湿度高于室外的措施有:外遮阳网与屋顶喷淋组合、外遮阳网与湿帘风机组合、外遮阳网与开窗组合、室内喷雾和屋顶喷淋。提出以温室内“特定温区升温时间”来表征外界复杂热环境。温室内的温度受日光照射角度、辐射强度、风速等多种因素影响,这些因素或难以测量或易于变化。以温室内“特定温区升温时间”作为输入信号,来表征该时刻复杂的外界热环境因素综合作用强度。试验表明,当温室室内能达到的最高温度分别为35±1℃、40±1℃和45±1℃,在特定温区(34-35℃)的升温时间分别为71s、60s和41s。2)变风量湿帘对温室热湿环境影响对比与能耗分析设计了温室变风量湿帘环境调节试验平台,研究温室不同最高稳定温度条件下,变风量湿帘对温室的温湿度调节效果及能耗情况。试验结果证明,风机频率越高,通风量就越大,湿帘风机的降温速度和效果越好,降温过程的能耗也就越大。当特定温区(34-35℃)的升温时间分别为71s和60s时,风机频率为20Hz时,就可使室内温度降至作物适宜的温度,节能87%以上。当特定温区(34-35℃)的升温时间为41s时,只有风机频率为50Hz,才能将室温降至作物适宜温度。变风量湿帘使温室内的相对湿度提高,相对湿度条件满足作物的生产需求。3)屋顶喷淋流量对夏季温室热湿环境影响的数值模拟与试验屋顶喷淋流量对夏季温室环境影响对比与分析。在搭建的华南地区温室环境调节试验平台上,通过改变屋顶喷淋的流量,研究不同流量对温室内温度、相对湿度和作物温度的影响。试验结果表明,屋顶喷淋流量越大,温室内的温度降幅越大,当屋顶喷淋流量为17.0L/min,特定温区(34-35℃)的升温时间分别为71s、60s和41s时,温室室温降幅在分别为0.4℃、1.1℃和2.3℃。当屋顶喷淋流量分别为3.5L/min、9.5 L/min和17.0L/min,室内的相对湿度分别较室外相对湿度高7.3%、9.1%和10.8%,说明屋顶喷淋对温室内相对湿度变化幅度不大;作物叶面温度降低了-1.8℃、-1.3℃和0.8℃,叶柄温度分别降低了-1.5℃、-1.4℃和0.9℃,说明喷淋流量越大,作物降温效果越好。屋顶喷淋流量对夏季温室降温效果的数值模拟及验证。建立了温室屋顶喷淋三维数值模型,采用k-ε模型,Do模型和SIMPLE算法,添加多相流模型,分别对0.282 kg/s、0.564 kg/s和0.846 kg/s 3种不同喷淋流量下温室内的风速场和温度场变化进行模拟,并开展结果对比分析。结果表明:增大喷淋流量可以降低薄膜温度并提高温度分布均匀性;喷淋流量越大,温室内空气温度下降速度越快,但对喷淋结束时空气平均温度影响不明显;喷淋5 min后,温室内空气平均温度下降约1.65℃;喷淋过程对植物温度变化影响不明显。模拟结果与试验结果吻合较好,测试点最大误差率为9.79%,验证了模型的准确性。4)夏季温室气环境调节特性的数值分析与试验增施有机肥对温室气环境调节的数值分析。以温室有机肥增施为研究对象,建立温室的实体二维紊流模型,借助有孔模型和组分传输模型,结合SIMPLE算法和壁面函数法,运用Fluent软件进行有机肥增施对温室二氧化碳(CO2)浓度场影响的数值模拟,分析了温室内CO2浓度和气流流场的变化。模拟结果表明:采用有机肥增施可以在10h内将温室内的CO2浓度自50uL/L升高至500uL/L;作物区域的气流流场分布均匀;热浮升力较大区域集中在温室上层靠近出口处,温室内作物区CO2浓度较其他区域高,CO2沉积在温室底部。增施液态CO2为对温室流场影响的数值模拟与验证。采用计算流体力学,建立二维紊流数值计算模型,结合SIMPLE算法,采用有孔介质模型、k-ε模型、离心坐标(discrete ordinates,DO)模型,添加组分传输模型,对气肥喷射高度、气肥增施流量等因素对CO2增施性能进行数值模拟,得到温室内CO2浓度变化和分布规律。结果表明:气肥增施过程对作物区的温度场影响较小,温室的作物区域最大温度与最小温度差值不超过0.5℃,作物区域的气流流场以及温度场分布较为均匀;由于CO2的沉积效应,温室下部区域的CO2浓度相对较高;气肥喷射高度越高,CO2扩散的范围越大,沉积在作物区的CO2相对越少,CO2的浓度也相对较低;气肥增施流量越大,作物区域的CO2浓度上升越快。试验结果表明,CO2浓度模拟值与试验值差异不大于5%,模拟结果与试验结果较吻合,证明了模型的正确性。本文得到的研究结果,可为开展夏季温室的节能设计提供参考,有利于提高能源利用率和温室生产效益,具有一定的理论意义和实际应用价值。
二、作物生长的土壤中氧气浓度场的稳态数值模拟(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、作物生长的土壤中氧气浓度场的稳态数值模拟(论文提纲范文)
(1)宁夏西干渠沿岸土壤水盐运移测试及格子Boltzmann方法数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 土壤水盐运移研究方法 |
1.2.1 实验研究方面 |
1.2.2 理论研究方面 |
1.2.3 数值模拟研究方面 |
1.3 格子Boltzmann方法在水盐运移的应用 |
1.4 研究目的及意义 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究意义 |
1.5 技术路线 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 格子Boltzmann方法的基本理论及模型 |
2.1 格子气自动机 |
2.2 格子Boltzmann方法的基本理论 |
2.2.1 Boltzmann方程 |
2.2.2 单松弛Boltzmann方法的基本模型 |
2.2.3 多松弛Boltzmann-方法的基本模型 |
2.2.4 格子Boltzmann方法的离散速度模型 |
2.3 格子Boltzmann方法的常用边界处理格式 |
2.3.1 刚性反弹格式 |
2.3.2 开放边界条件 |
2.3.3 充分发展边界格式 |
2.3.4 对称性边界条件 |
2.3.5 D2Q9 模型进口边界 |
2.4 本章小结 |
第三章 宁夏西干渠沿岸土壤水盐特征分析 |
3.1 研究区域与研究方法 |
3.1.1 研究区域概况 |
3.1.2 取样点设置 |
3.1.3 研究方法 |
3.2 实测结果分析 |
3.2.1 土壤盐分分布特征 |
3.2.2 土壤盐渍化程度分析 |
3.2.3 土壤盐分因子的相关性分析 |
3.2.4 土壤盐分因子的主成分分析 |
3.2.5 研究区土壤全盐量空间分布 |
3.2.6 研究区土壤含水率空间分布 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于格子Boltzmann方法土壤渗流数值模拟研究 |
4.1 随机四参数生长法 |
4.1.1 重构参数说明 |
4.2 土壤物理简化模型 |
4.3 饱和土壤渗流数值研究 |
4.3.1 不同雷诺数对渗流的影响 |
4.3.2 不同孔隙率对多孔介质渗流的影响 |
4.3.3 颗粒尺寸对多孔介质渗流的影响 |
4.3.4 多孔介质结构对渗流的影响 |
4.4 基于格子Boltzmann方法宏观渗流模拟 |
4.4.1 多孔Poiseuille流 |
4.4.2 多孔Couette流 |
4.5 本章小结 |
第五章 土壤溶质运移数值模拟研究 |
5.1 溶质运移模型 |
5.2 土壤溶质运移数值模拟 |
5.2.1 不同结构对溶质运移的影响 |
5.2.2 不同渗流速度对溶质运移的影响 |
5.2.3 不同雷诺数对土壤溶质运移的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(2)垃圾填埋场生物炭改性覆盖层甲烷减排数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 城镇生活垃圾处理现状 |
1.1.2 填埋气的产生及处理 |
1.2 垃圾填埋场生物覆盖层 |
1.2.1 微生物甲烷氧化 |
1.2.2 覆盖层改性材料 |
1.2.3 甲烷氧化的主要影响因素 |
1.3 垃圾填埋场覆盖层甲烷减排数值模拟研究 |
1.3.1 垃圾填埋场覆盖层中甲烷氧化的理论模型 |
1.3.2 多组分气体在覆盖层中的迁移 |
1.3.3 甲烷氧化 |
1.3.4 气体吸附 |
1.3.5 CO_2气体溶解对土壤pH分布的影响 |
1.4 本文的主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要的研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 生物覆盖层多组分气体运移建模 |
2.1 引言 |
2.2 控制方程建立 |
2.2.1 甲烷氧化 |
2.2.2 水分迁移 |
2.2.3 多组分气体迁移 |
2.2.4 热传递 |
2.2.5 离子迁移 |
2.3 甲烷减排效率的计算方法 |
2.4 数值实现 |
2.5 小结 |
第三章 甲烷氧化土柱试验数值模拟与参数研究 |
3.1 引言 |
3.2 数值模型参数确定 |
3.2.1 模拟土柱试验设置 |
3.2.2 边界条件 |
3.2.3 土的导水通气参数 |
3.2.4 甲烷氧化动力参数 |
3.2.5 气体吸附参数 |
3.2.6 土柱试验数值模拟参数 |
3.3 土柱试验数值模型验证 |
3.3.1 气体体积分数 |
3.3.2 柱顶气体流出通量 |
3.3.3 pH分布 |
3.4 PH对甲烷氧化速率的影响 |
3.5 生物炭改性土层甲烷减排效率影响因素分析 |
3.5.1 生物炭改性土层厚度 |
3.5.2 填埋气通量对甲烷减排的影响 |
3.5.3 甲烷氧化半饱和常数对甲烷减排的影响 |
3.6 小结 |
第四章 生物炭改性覆盖层甲烷减排能力的数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 二维水槽试验数值模拟 |
4.2.1 水槽试验 |
4.2.2 水槽试验数值模型参数 |
4.2.3 水槽试验数值模型验证 |
4.3 生物炭改性覆盖层二维数值模拟 |
4.3.1 模型设置 |
4.3.2 气体浓度分布 |
4.3.3 生物炭改性覆盖层顶面填埋气流出通量 |
4.3.4 生物炭改性覆盖层的甲烷减排效率 |
4.3.5 生物炭改性土甲烷氧化速率的含水率修正 |
4.4 参数研究 |
4.4.1 填埋气产生速率对覆盖层甲烷排放的影响 |
4.4.2 生物炭掺量对覆盖层甲烷排放的影响 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(3)井下煤矸石充填体自燃多场耦合机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 研究现状 |
1.4 目前存在的问题 |
1.5 研究内容、方法、技术路线 |
2 煤矸石充填体自燃理论及自燃倾向性研究 |
2.1 煤矸石充填体燃烧的化学性质及物理特性 |
2.2 煤矸石充填体自燃过程 |
2.3 煤矸石充填体自燃条件 |
2.4 煤矸石充填体自燃倾向性试验研究 |
2.5 本章小结 |
3 井下煤矸石充填体自燃热量传输机制和多场耦合机理 |
3.1 煤矸石充填体自燃热量传输机理 |
3.2 煤矸石充填体多场耦合机理 |
3.3 本章小结 |
4 井下煤矸石充填体自燃多场耦合数学模型 |
4.1 煤矸石充填试验区矿井概况和充填系统设计 |
4.2 煤矸石充填体自燃多场耦合数学模型 |
4.3 本章小结 |
5 井下煤矸石充填体自燃多场耦合数值模拟 |
5.1 COMSOL Multiphysics数值模拟的基本原理 |
5.2 井下煤矸石充填体自燃多场耦合有限元分析 |
5.3 多场耦合数值模拟结果及分析 |
5.4 基于多场耦合的自燃危险区域划分 |
5.5 本章小结 |
6 井下煤矸石充填体自燃多场耦合影响因素分析 |
6.1 巷道宽度对充填体自燃危险区域范围的影响分析 |
6.2 充填作业速度对煤矸石充填体自燃的影响分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)大沽河下游地区地下水氯离子时空变化特征与调控的数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 地下水问题的数值模拟 |
1.3 海(咸)水入侵研究 |
1.3.1 海水入侵概念及判别指标 |
1.3.2 国外海水入侵研究 |
1.3.3 国内海水入侵研究 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
第二章 实验方法与材料 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 水文条件 |
2.1.4 水文地质条件 |
2.2 地下水位-水质监测 |
2.2.1 地下水位监测 |
2.2.2 地下水质监测 |
2.3 土壤基本物理性质的测定 |
2.3.1 土壤粒径分析 |
2.3.2 土壤容重 |
2.3.3 土壤含水量 |
2.3.4 土壤其他物理性质 |
2.3.5 土壤含水量时空变化规律 |
2.4 GMS软件介绍 |
第三章 大沽河下游地区地下水流-水质数值模型 |
3.1 研究区水文地质概念模型 |
3.1.1 研究区范围及边界条件概化 |
3.1.2 含水层内部结构 |
3.1.3 源汇项概化 |
3.1.4 水文地质参数分区 |
3.2 地下水流数值模型 |
3.2.1 数学模型的建立 |
3.2.2 数学模型的求解 |
3.2.3 水流模型的识别结果 |
3.2.4 水流模型的验证结果 |
3.3 地下水氯离子运移的数值模拟 |
3.3.1 氯离子运移数学模型 |
3.3.2 氯离子运移参数的选取 |
3.3.3 氯离子运移模型的识别 |
3.3.4 氯离子运移模型的验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 节水灌溉方案及咸水体调控 |
4.1 土壤含水量动态变化特征研究 |
4.1.1 监测点土地利用类型及土壤质地分析 |
4.1.2 土壤含水量回归方程的建立 |
4.1.3 土壤含水量时空分布等值线 |
4.2 研究区作物需水量研究 |
4.2.1 监测点不同深度田间持水量计算 |
4.2.2 冬小麦-夏玉米不同生育期需水量的计算 |
4.2.3 节水灌溉方案研究 |
4.3 节水灌溉模式下地下水水位及氯离子含量的预测 |
4.3.1 节水灌溉后地下水位的变化情况 |
4.3.2 节水灌溉后氯离子浓度的变化情况 |
4.4 本章小结 |
第五章 不同预设情景下地下水氯离子运移的数值模拟 |
5.1 不同水文年氯离子运移的预测 |
5.2 多年平均降雨量时氯离子运移五年预测 |
5.3 河流渗漏补给作用下氯离子运移的预测 |
5.4 连续开采情况下氯离子运移的预测 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(5)基于CFD的焦炉燃烧室NOx生成的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 背景研究 |
1.2 氮氧化物概述 |
1.2.1 NO_x的来源及危害 |
1.2.2 NO_x的生成机理 |
1.2.3 控制NO_x排放的方法 |
1.3 数值模拟概述 |
1.3.1 数值模拟介绍 |
1.3.2 数值模拟方法的分类 |
1.3.3 CFD工作流程介绍 |
1.4 国内外研究现状 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 立火道模型的建立 |
2.1 焦炉燃烧介绍 |
2.2 物理模型 |
2.2.1 立火道热过程模型 |
2.2.2 几何模型和网格划分 |
2.3 数学模型 |
2.3.1 焦炉立火道基本控制方程 |
2.3.2 NO_x的生成模型 |
2.3.3 初始及边界条件 |
2.3.4 相关参数 |
2.4 本章小结 |
第3章 立火道数值模拟结果和分析 |
3.1 基本工况 |
3.2 模型验证和分析面的选取 |
3.2.1 模型验证 |
3.2.2 分析面的选取 |
3.3 立火道燃烧过程模拟结果 |
3.3.1 立火道温度场 |
3.3.2 立火道速度场 |
3.3.3 立火道NO_x生成和分布 |
3.4 本章小结 |
第4章 影响立火道生成NO_x的因素探讨 |
4.1 燃料喷嘴和空气喷嘴的距离对NO生成的影响 |
4.1.1 立火道速度场 |
4.1.2 立火道温度场 |
4.1.3 NO的浓度场分析 |
4.2 空气中氧体积分数对立火道内NO生成的影响 |
4.2.1 立火道温度场 |
4.2.2 O_2浓度场分析 |
4.2.3 CO浓度场分析 |
4.2.4 CO_2浓度场分析 |
4.2.5 NO浓度场分析 |
4.3 立火道内循环孔尺寸大小对NO生成的影响 |
4.3.1 立火道速度场 |
4.3.2 立火道温度场 |
4.3.3 NO浓度场分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 论文主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文 |
(6)基于格子Boltzmann方法的不锈钢表面点蚀特性数值研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 不锈钢表面点蚀研究方法 |
1.2.1 不锈钢点蚀理论研究 |
1.2.2 不锈钢点蚀实验研究 |
1.2.3 腐蚀数值研究方法 |
1.3 本文主要的研究内容 |
1.4 本文的主要研究方法 |
第二章 格子Boltzmann腐蚀模型的建立 |
2.1 格子Boltzmann方法简介 |
2.2 LB多组分模型 |
2.2.1 单松弛模型 |
2.2.2 格子Boltzmann多组分模型演化方程 |
2.3 LB质量传输模型 |
2.3.1 质量传输方程 |
2.3.2 格子Boltzmann腐蚀质量传输演化方程 |
2.4 电化学反应模型 |
2.4.1 不锈钢腐蚀反应示意 |
2.4.2 不锈钢腐蚀反应方程 |
2.5 LB腐蚀边界迁移模型 |
2.5.1 结点体积法 |
2.5.2 腐蚀边界动力学方程 |
2.5.3 结点钝化概率 |
2.5.4 腐蚀产物沉淀方程 |
2.6 边界条件 |
2.6.1 启发式格式 |
2.6.2 动力学格式 |
2.6.3 非平衡外推格式 |
2.7 格子Boltzmann宏观变量格子单位转化 |
2.7.1 Chapman-Enskog多尺度展开 |
2.7.2 格子单位转化 |
2.8 本章小结 |
第三章 不锈钢点蚀全过程数值研究 |
3.1 二维不锈钢点蚀数值研究 |
3.1.1 二维不锈钢点蚀模拟工况 |
3.1.2 二维不锈钢点蚀全过程演化 |
3.2 三维不锈钢点蚀数值研究 |
3.2.1 三维不锈钢点蚀模拟工况 |
3.2.2 三维不锈钢点蚀全过程演化 |
3.3 本章小结 |
第四章 不锈钢点蚀成核及亚稳态点蚀过程研究 |
4.1 不锈钢点蚀成核研究 |
4.1.1 点蚀成核形貌演化 |
4.1.2 成核反应速率对点蚀成核的影响 |
4.1.3 Cl~-浓度对点蚀成核的影响 |
4.2 不锈钢点蚀亚稳态过程模拟 |
4.2.1 不锈钢亚稳态点蚀形貌演化特征 |
4.2.2 氧气初始浓度对亚稳态点蚀的影响 |
4.2.3 亚稳态腐蚀反应速率对亚稳态点蚀的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 不锈钢点蚀稳态过程及腐蚀产物沉淀的研究 |
5.1 不锈钢点蚀稳态过程的研究 |
5.1.1 不锈钢稳态点蚀形貌演化特征 |
5.1.2 腐蚀反应速率对稳态点蚀的影响 |
5.1.3 氧气扩散速率对稳态点蚀的影响 |
5.2 不锈钢腐蚀产物沉淀的研究 |
5.2.1 腐蚀产物饱和浓度对稳态点蚀的影响 |
5.2.2 腐蚀产物沉淀速率对稳态点蚀的影响 |
5.2.3 腐蚀产物扩散系数对稳态点蚀的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)装配式日光温室主动蓄热循环系统传热特性研究(论文提纲范文)
摘要 ABSTRACT 第一章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 设施园艺发展概况 |
1.1.2 日光温室发展概况 |
1.1.3 论文研究来源 |
1.2 国内外研究概述 |
1.3 日光温室墙体结构 |
1.3.1 结构形式 |
1.3.2 建造材料 |
1.3.3 创新性结构与材料 |
1.4 日光温室蓄热技术 |
1.4.1 主动采光蓄热 |
1.4.2 空气循环蓄热 |
1.4.3 水循环蓄热 |
1.4.4 相变材料蓄热 |
1.4.5 卵石蓄热 |
1.4.6 热泵蓄热 |
1.4.7 联合方式蓄热 |
1.5 主动蓄热墙体装配式设计原则 |
1.5.1 保温设计原则 |
1.5.2 蓄热设计原则 |
1.5.3 现代化设计原则 |
1.5.4 低成本设计原则 |
1.6 日光温室热环境研究方法 |
1.6.1 理论分析 |
1.6.2 软件模拟 |
1.6.3 试验分析 |
1.7 本研究的目的与意义 |
1.8 本研究的主要内容和方法 |
1.8.1 本研究的主要内容 |
1.8.2 本研究的主要方法 |
1.9 技术路线 第二章 蓄热素土性能测试及蓄热量分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 抗压强度分析 |
2.2.2 热物理参数分析 |
2.2.3 相变固化土固化机理分析 |
2.2.4 微缩模型测试结果与分析 |
2.3 讨论 |
2.4 结论 第三章 传热风道性能试验及蓄热土壤温度场CFD模拟 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 风道传热试验台设计 |
3.1.2 传热风道 |
3.1.3 试验方法 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 试验台测试结果 |
3.2.1 风道传热量计算 |
3.2.2 风道传热范围分析 |
3.3 蓄热土壤温度场CFD模拟 |
3.3.1 模型假设 |
3.3.2 控制方程 |
3.3.3 几何模型 |
3.3.4 边界条件 |
3.3.5 模拟结果验证 |
3.3.6 数值模拟分析 |
3.4 讨论 |
3.5 结论 第四章 不同气流运动方式主动蓄热日光温室后墙传热CFD模拟 |
4.1 不同气流运动方式主动蓄热日光温室后墙传热模型 |
4.1.1 物理模型 |
4.1.2 模型假设 |
4.1.3 控制方程 |
4.1.4 几何模型 |
4.2 边界条件与计算参数 |
4.2.1 供试温室 |
4.2.2 试验方法 |
4.2.3 测试结果与分析 |
4.2.4 边界条件 |
4.2.5 计算参数 |
4.3 模型验证及分析 |
4.3.1 模型验证 |
4.3.2 后墙温度场模拟 |
4.3.3 后墙气流场模拟 |
4.3.4 对流换热强度分析 |
4.4 讨论 |
4.5 结论 第五章 装配式主动蓄热墙体日光温室性能分析 |
5.1 试验材料与方法 |
5.1.1 试验温室结构 |
5.1.2 主动蓄热循环系统 |
5.1.3 施工工艺 |
5.1.4 测试仪器 |
5.1.5 试验方法 |
5.1.6 数据处理 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 温室内外光照强度对比分析 |
5.2.2 温室内外气温对比分析 |
5.2.3 温室后墙温度对比分析 |
5.2.4 番茄生理指标对比分析 |
5.2.5 经济性分析 |
5.3 讨论 |
5.4 结论 第六章 装配式主动蓄热日光温室墙体传热特性研究 |
6.1 主动蓄热循环系统传热原理 |
6.1.1 传热原理 |
6.1.2 气流运动过程 |
6.1.3 气流运动轨迹 |
6.2 主动蓄热循环系统传热特性 |
6.2.1 气流场分析 |
6.2.2 进出口温度分析 |
6.2.3 传热效率分析 |
6.3 墙体被动传热特性分析 |
6.3.1 热流密度分析 |
6.3.2 传热效率分析 |
6.4 传热贡献率分析 |
6.4.1 传热贡献率 |
6.4.2 总蓄放热效率 |
6.5 讨论 |
6.6 结论 第七章 结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步研究的建议 参考文献 缩略词 致谢 作者简介 |
(8)土壤耕作层氧气含量调控对黄瓜生长的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究内容与技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 检测指标 |
2.4 数据分析方法 |
第三章 土壤耕作层氧气含量的变化 |
3.1 引言 |
3.2 整个生育期土壤耕作层不同深度氧气含量变化 |
3.3 土壤耕作层不同深度氧气含量日变化 |
3.4 小结 |
第四章 土壤耕作层氧气含量对黄瓜根系生长的影响 |
4.1 引言 |
4.2 土壤耕作层O_2含量对根系活力的影响 |
4.3 土壤耕作层O_2含量对根系农艺性状的影响 |
4.4 土壤耕作层O_2含量对根系健康状况的影响 |
4.5 土壤耕作层O_2含量与黄瓜根系各项指标的相关性分析 |
4.6 小结 |
第五章 土壤耕作层氧气含量对黄瓜叶片生理生化特性的影响 |
5.1 引言 |
5.2 土壤耕作层O_2含量对叶片叶绿素量的影响 |
5.3 土壤耕作层O_2含量对叶片可溶性糖和可溶性蛋白质的影响 |
5.4 土壤耕作层O_2含量对叶片光合特性的影响 |
5.5 土壤耕作层O_2含量与黄瓜叶片各项指标的相关性分析 |
5.6 小结 |
第六章 土壤耕作层氧气含量对黄瓜产量和品质的影响 |
6.1 引言 |
6.2 土壤耕作层O_2含量对黄瓜产量的影响 |
6.3 土壤耕作层O_2含量对黄瓜品质的影响 |
6.4 土壤耕作层O_2含量与果实各项指标相关性分析 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 引言 |
7.2 结论 |
7.3 创新点 |
7.4 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)土壤耕作层O2含量对黄瓜各生育期根系生长特性的影响(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 设计 |
1.3 测定方法 |
2 结果与分析 |
2.1 土壤不同深度O2含量的变化 |
2.2 O2含量对根系活力的影响 |
2.3 O2含量对根系农艺性状的影响 |
2.4 O2含量对根系健康状况的影响 |
2.5 O2含量及黄瓜根系各项指标的相关性分析 |
3 讨论 |
(10)华南地区夏季温室热湿环境调节机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 温室热-湿-气环境的国内外研究现状 |
1.2.1 温室热环境的国内外研究现状 |
1.2.2 温室湿环境的国内外研究现状 |
1.2.3 温室气(CO_2)环境的国内外研究现状 |
1.2.4 CFD温室环境优化国内外研究现状 |
1.3 本文主要工作内容 |
1.3.1 尚需解决的问题 |
1.3.2 论文主要研究内容 |
1.3.3 拟解决的关键问题 |
1.3.4 技术路线 |
1.4 本章小结 |
第二章 华南地区夏季温室热湿环境调节特性 |
2.1 概述 |
2.2 温室热湿环境测试平台搭建 |
2.3 平台调控设备与工作原理 |
2.4 测定方法与数据处理 |
2.5 结果与分析 |
2.5.1 无降温措施温室热湿环境的影响 |
2.5.2 开启顶侧窗对温室热湿环境的影响 |
2.5.3 外遮阳网对温室热湿环境的影响 |
2.5.4 屋顶喷淋对温室热湿环境的影响 |
2.5.5 开启湿帘风机对温室热湿环境的影响 |
2.5.6 室内喷雾对温室湿热环境的影响 |
2.5.7 开窗与外遮阳网组合对温室热湿环境的影响 |
2.5.8 外遮阳网与湿帘风机组合对温室热湿环境的影响 |
2.5.9 外遮阳网与屋顶喷淋组合对温室热湿环境的影响 |
2.6 调节措施对温室内温度变化的影响比较 |
2.7 调节措施对温室内相对湿度变化的影响比较 |
2.8“特定温区升温时间”概念的提出 |
2.8.1 “特定温区升温时间”定义 |
2.8.2 “特定温区升温时间”问题讨论 |
2.9 本章小结 |
第三章 变风量湿帘对温室热湿环境影响对比与能耗分析 |
3.1 概述 |
3.2 试验装置与测试方法 |
3.2.1 试验装置 |
3.2.2 温度测定方法 |
3.2.3 数据处理 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 风机变频条件下温室横截面平均风速的计算 |
3.3.2 最高温度稳定在 35±1℃时变风量降温效果对比 |
3.3.3 最高温度稳定在 40±1℃时变风量降温效果对比 |
3.3.4 最高温度稳定在 45±1℃时变风量降温效果对比 |
3.3.5 风机变频对温室内相对湿度的影响 |
3.3.6 作物表面温度随温室内环境变化的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 屋顶喷淋流量对夏季温室热湿环境影响对比与分析 |
4.1 概述 |
4.2 试验装置与测试方法 |
4.2.1 试验装置 |
4.2.2 测定方法 |
4.2.3 数据处理方法 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 屋顶喷淋对室内光照强度的影响 |
4.3.2 喷淋流量对温室温度和相对湿度的影响 |
4.3.3 喷淋流量对温室内作物温度的影响 |
4.3.4 温室内最高温度稳定在 35±1℃时屋顶喷淋降温效果 |
4.3.5 温室内最高温度稳定在 40±1℃时屋顶喷淋降温效果 |
4.3.6 温室内最高温度稳定在 45±1℃时屋顶喷淋降温效果 |
4.4 本章小结 |
第五章 屋顶喷淋对夏季温室降温效果的数值模拟及验证 |
5.1 概述 |
5.2 物理模型 |
5.3 数学模型 |
5.4 模拟结果与分析 |
5.4.1 屋顶薄膜温度及室内风速矢量分布 |
5.4.2 喷淋流量对室内空气平均温度变化的影响 |
5.4.3 喷淋流量对室内温度场分布的影响 |
5.5 屋顶喷淋水流量对夏季温室降温效果的试验验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 增施有机肥对温室气环境调节的数值分析 |
6.1 概述 |
6.2 物理模型 |
6.3 数学模型 |
6.4 边界条件设置及求解 |
6.5 数值分析结果 |
6.5.1 有机肥增施对温室CO_2浓度变化的影响 |
6.5.2 有机肥增施对温室气体流场的影响 |
6.6 本章小结 |
第七章 增施液态CO_2对温室气环境调节的模拟及验证 |
7.1 概述 |
7.2 物理模型 |
7.3 数学模型 |
7.4 边界条件设置及求解 |
7.5 模拟结果与分析 |
7.5.1 CO_2气肥增施对温室温度场和速度场的影响 |
7.5.2 CO_2气肥增施对温室CO_2浓度变化的影响 |
7.5.3 气肥喷射高度对增施性能的影响 |
7.5.4 气肥增施流量对CO_2气肥增施性能的影响 |
7.6 增施CO_2气肥对温室流场影响的试验验证 |
7.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
答辩委员签名的答辩决议书 |
四、作物生长的土壤中氧气浓度场的稳态数值模拟(论文参考文献)
- [1]宁夏西干渠沿岸土壤水盐运移测试及格子Boltzmann方法数值模拟研究[D]. 吴军涛. 北方民族大学, 2021(08)
- [2]垃圾填埋场生物炭改性覆盖层甲烷减排数值模拟研究[D]. 黄震东. 汕头大学, 2021(02)
- [3]井下煤矸石充填体自燃多场耦合机理研究[D]. 侯仰久. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]大沽河下游地区地下水氯离子时空变化特征与调控的数值模拟[D]. 辛祥. 青岛大学, 2019
- [5]基于CFD的焦炉燃烧室NOx生成的数值模拟研究[D]. 胡震. 上海应用技术大学, 2019(03)
- [6]基于格子Boltzmann方法的不锈钢表面点蚀特性数值研究[D]. 杨帆. 中国民航大学, 2019(02)
- [7]装配式日光温室主动蓄热循环系统传热特性研究[D]. 鲍恩财. 西北农林科技大学, 2018(11)
- [8]土壤耕作层氧气含量调控对黄瓜生长的影响[D]. 沈维. 湖南农业大学, 2017(12)
- [9]土壤耕作层O2含量对黄瓜各生育期根系生长特性的影响[J]. 沈维,胡德勇,姚帮松,肖卫华,张立成,黄正忠,程峰,阮三桂. 中国农业大学学报, 2017(05)
- [10]华南地区夏季温室热湿环境调节机理研究[D]. 刘妍华. 华南理工大学, 2017(06)