Моделиране чрез компютърна динамика на флуидите (CFD) при нов проект на затворена оранжерия

Затворените оранжерии са от ключово значение за селското стопанство в контролирана среда, тъй като осигуряват най-добрите условия за отглеждане на култури и ги предпазват от външни влияния. Днес изследователите могат по-добре да оптимизират проектните параметри с цел повишаване на добива и енергийната ефективност, като симулират въздушния поток и разпределението на температурата вътре в затворените оранжерии чрез моделиране с помощта на изчислителна флуидна динамика (CFD). Ние изследваме разпределението на температурата и моделите на въздушния поток вътре в оранжерията при различни условия на околната среда, като използваме CFD симулации. Нашите констатации показват, че в сравнение с традиционните конструкции на оранжерии, новият дизайн значително подобрява равномерността на температурата и намалява потреблението на енергия. Освен това, дизайнът на топлоизолацията на оранжерията минимизира загубата на топлина през по-студените месеци, като подобрява енергийната ефективност като цяло. Ние предлагаме важни прозрения за това как промените в дизайна влияят върху динамиката на въздушния поток и термичните характеристики в затворените оранжерии чрез използване на CFD моделиране. Нашето изследване подчертава колко ефективно може да бъде CFD моделирането за максимизиране на добивите и постигане на устойчиви селскостопански практики чрез оптимизиране на дизайна на оранжериите. Интегрирането на нови компоненти в дизайна за подобряване на енергийната ефективност и добива от културите е реалистичен резултат от това изследване, което като цяло допринася за напредъка в областта на технологиите за затворени оранжерии. Изследването подчертава ползата от използването на CFD моделиране при проектирането на затворени оранжерийни системи от ново поколение и има важни последствия за методите на устойчиво земеделие и техниките за управление на оранжериите. Целта беше да се оцени доколко добре различните системи за отопление/охлаждане поддържат идеалните условия на околната среда за растежа на растенията. За провеждането на симулациите беше използван верифициран CFD модел, който вземаше предвид редица променливи, включително формата на оранжерията, външната среда и вътрешните източници на топлина. В тази статия са представени важни открития, включващи разбиране на температурните градиенти, моделите на въздушния поток и възможните области за подобряване на управлението на околната среда. Резултатите показаха, че масовият пренос на пари (H2O) при различните видове ще варира във времето.