[發明專利]一種食用菌菇房內的溫度系統模型的分析方法

在審

• 申請號: 201710086089.1
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106897513A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 高菊玲;劉永華;孔德志;孫昌權;徐榮麗
• 申請（專利權）人: 江蘇農林職業技術學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 王安琪,許丹丹

技術領域

本發明涉及食用菌栽培技術領域，尤其是一種食用菌菇房內的溫度系統模型的分析方法。

背景技術

工廠化能夠實現食用菌的規模化、集約化、標準化和周期化生產，已經成為食用菌栽培的發展方向。食用菌工廠化生產，通過工業化技術手段，為食用菌生長發育提供合適的條件，這些條件主要包括營養條件和環境條件。食用菌菇房內的溫度場和流場分布直接影響到食用菌的產量，目前一般采用人工智能化控制和模糊控制法對出菇房里的溫度和流場情況進行監測和控制。但這些方法成本很高、局限性大，且不能全面的分析菇房的溫度分布。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種食用菌菇房內的溫度系統模型的分析方法，可以較準確的分析菇房內的溫度場分布情況，實現菇房人工環境設備的優化設計和節能降耗。

為解決上述技術問題，本發明提供一種食用菌菇房內的溫度系統模型的分析方法，包括如下步驟：

(1)網格劃分；對菇房計算域整體進行網格劃分，不銹鋼架表面進行網格加密；

(2)設置邊界條件；網格劃分完成后，對整個計算域進行邊界條件設置，將整個計算域定義為流體域區域；送風口采用質量流量進口邊界條件，出風口采用自由出口邊界條件，此條件對介質流入或流出無限制的一種邊界條件，在有限元分析求解微分方程時作為特定求解條件，要求只限定出口壓力而非限定出口流向及流量，求解問題時需符合實際情況，相對壓力為標準大氣壓；

(3)數值模擬分析；在菇房室內與菇架垂直豎直平面、與菇架平行豎直平面和水平面三個方向分別截取若干個平面顯示和分析室內的溫度場和速度場的分布情況，對菇房的氣流組織進行模擬，獲取分析結果。

優選的，步驟(1)中不銹鋼架板貼于后墻布置，空調送風孔位于前墻中間位置并與不銹鋼架保持垂直。

優選的，整個房間的氣流組織采用上送上回式，回風采用自然排風的方式，回風口布置在與送風孔同側的墻角。

優選的，步驟(2)中，質量流量大小通過下式計算：其中G——菇房送風量，kg/s；Q——總冷負荷，kW；h_N——設計室內空氣狀態焓值，kJ/kg干；h₀——送風狀態空氣焓值，kJ/kg。

本發明的有益效果為：采用的CFD軟件的數值模擬技術成本低，可以較準確的分析菇房內的溫度場和流場分布情況，實現菇房人工環境設備的優化設計，節能降耗。

附圖說明

圖1(a)是本發明的與菇架平行豎直截面的溫度云圖。

圖1(b)是本發明的與菇架平行豎直截面的速度云圖。

圖2(a)是本發明的與菇架垂直豎直截面的溫度云圖。

圖2(b)是本發明的與菇架垂直豎直截面的速度云圖。

圖3(a)是本發明的水平方向截面的溫度云圖。

圖3(b)是本發明的水平方向截面的速度云圖。

圖4是本發明的菇房氣流流場示意圖。

圖5是本發明的氣流流線圖示意圖。

圖6是本發明的菇房內平均溫度變化曲線圖。

圖7是本發明的出口溫度變化曲線圖。

圖8是本發明的菇架監測點的溫度變化曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

本發明中，在影響食用菌生長的環境參數中，空氣溫度和濕度是最重要的兩個因子。這兩個因子存在耦合關系，但一般情況下出菇房中的濕度都比較高，接近飽和狀態，對溫度影響較小，所以在菇房環境控制研究中可以只考慮溫度因子。

一種食用菌菇房內的溫度系統模型建立方法，它包括以下步驟：

S1、建立能量平衡方程：

將菇房溫度內部空氣看做一個整體，建立能量平衡方程：