[发明专利]一种基于FLUENT的光伏草药棚内温度场仿真计算方法

摘要

本发明专利提供了一种基于FLUENT的光伏草药棚内温度场仿真计算方法。本发明提供一种解决光伏草药棚在设计确定棚型之后，需要根据棚内的种植作物的不同进行棚内温度场的预测和计算，尤其对于棚内温度敏感性较强的作物更需要进行温度计算。本方法为光伏草药棚的设计提供理论上的依据，校核棚内的温度是否符合设计要求，计算出光照强度和棚外环境对棚内温度场的影响。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于FLUENT的光伏草药棚内温度场仿真计算方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、基于大棚工程施工图纸，通过三维软件SOLIDWORKS建立光伏草药棚的三维几何模型，并另存为igs或x_t格式几何模型。

主权项

1.一种基于FLUENT的光伏草药棚内温度场仿真计算方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、基于大棚工程施工图纸，通过三维软件SOLIDWORKS建立光伏草药棚的三维几何模型，并另存为igs或x_t格式几何模型；（2）、在ANSYS WORKBENCH软件SPACECLAIM模块里将该几何模型导入；（3）、基于SPACECLAIM模块首先建立流体域模型，棚内的结构件，如梁、杆以及其他细小的结构件可以简化掉；（4）、将数据链接到ANSYS WORKBENCH中，并启动FLUENT计算模块，将model模块和FLUENT模块中的mesh相连接；（5）、在对大棚模型整体进行网格划分，使用六面体网格划分方法并在大棚的表面进行划分边界层；（6）、定义各部位的边界名称，如大棚的表面，地面，南墙北墙等；（7）、Updated更新网格至FLUENT模块中的setup中，双击setup进行设置启动页面；（8）、设置求解器为双精度求解，根据计算机的物理核心数选择求解核心；（9）、进入solution模型之后，选择计算为稳态计算，同时设置重力方向和大小为9.81；（10）、设置计算模型，粘度计算采用的是RNG k‑e模型，同时考虑全浮力影响用于计算浮力对空气流动的影响；（11）、设置辐射模型，主要考虑太阳辐射对棚内温度的影响，设置大棚所在的经纬度以及时区，设置大棚的朝向以及一天中的某一时刻的辐射，如设置下午14点的辐射；（12）、设置大棚的外边界条件，主要包括大棚表面和外界环境之前的对流换热，设置大棚的透光性为0.49，设置吸收率为0.32；（13）、设置求解方法为PISO方法；（14）、设置离散格式，压力的离散采用body forced weighted方法，湍动能和耗散率的离散格式为二阶迎风格式；（15）、设置能量的亚松弛因子为0.95；（16）、设置计算的迭代步数为800步开始迭代计算；（17）、迭代完成后查看最终的温度云图；（18）、通过report查看棚内的最高温度值；（19）、进行数据分析。