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植物工厂导气栽培槽通风对冠层环境影响模拟

文献类型： 中文期刊

作者： 方慧;张义;伍纲;李琨;张一晗;仝宇欣

作者机构：

关键词： 通风;植物工厂;栽培槽;气流速度;环境调控

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2023 年

页码：

收录情况： EI（2023版） ; ; 北大核心（2020版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 为了增加植物工厂多层栽培模式中作物冠层内部气流扰动和简化通气管道施工工艺，该研究设计了一种集栽培床和通风管路于一体的导气栽培槽（cultivation bed integrated with draft-tube,CBT）。利用流体计算软件（computational fluid dynamics,CFD）构建了CBT模型，通过模拟和实测入口速度为5.0 m/s时植物冠层内部的气流速度，得到栽培区域几何中心截面速度的模拟值与实测值分布趋势一致，计算模拟值与实测值的均方根误差为0.22 m/s，表明该模型能准确模拟气流速度。利用验证的模型模拟了不同进气速度对作物冠层内部气流分布的影响得到入口速度为6.0 m/s时，植物冠层空间适宜的气流区域体积占比最高，为56.3%，该入口速度下冠层区域的气流平均速度为0.15 m/s。根据模拟结果，选取6.0 m/s为CBT的入口速度，以成熟期生菜作为试验材料，在同一环境条件下对比CBT通风模式和传统通风模式（traditional ventilation control,TVC）下生菜冠层内部微环境，测试通风调温效果。结果表明，CBT处理的冠层内光期温度为22.4℃，低于TVC处理的23.7℃，暗期处理间温度差异不明显；CBT模式冠层内的光、暗期平均相对湿度分别为65.8%和71.6%，比TVC处理低11.4%和3.0%。由此可见，相比于传统通风模式，CBT对冠层内多种微环境参数调控起到了积极作用，降低环控要求，提高了空调温控效率，具有推广价值。

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