[發明專利]一種用于光伏大棚內優化環流風機安裝參數的建模方法

在審

• 申請號: 201810168462.2
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108563814A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 宋歌;王寶營;徐衍萍;韓偉波;賈志祥;何洪勝;秦元明;安志勇;趙書海;王士剛;劉善亮
• 申請（專利權）人: 青島昌盛日電太陽能科技股份有限公司;青島昌盛日電設計研究院有限公司;大工（青島）新能源材料技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 青島永基知識產權代理事務所(普通合伙) 37235
• 代理人: 殷雷

一種用于光伏大棚內優化環流風機安裝參數的建模方法；解決了導致風機安裝的參數還停留在依靠工程師個人經驗來確定具體安裝參數，包括以下步驟：建立大棚的幾何模型；建立求解域；定義材料屬性；對光伏大棚網格進行劃分；將風機的性能曲線編輯成公式導入到計算軟件中；設置相應的邊界條件和算法；得出計算結果，對計算結果進行處理分析，符合要求則結束運算導出結果；不符合要求則進行模型優化后再返回到求解域建立重新進行計算。通過仿真分析來確定棚內的遮陽簾透光率以及安裝尺寸不僅提供了相關的理論依據，同時大大節約了人力成本和時間成本，準確度高。

技術領域

本發明涉及一種用于光伏大棚內優化環流風機安裝參數的建模方法。

背景技術

近年來光伏大棚的發展日漸迅猛，各種不同的棚型也層出不窮，棚內種植的作物種類越來越多，不同的作物對于生長環境的要各不相同，因此棚內相關的設施(如環流風機)的安裝參數也就不盡相同。但是由于棚型種類以及農作物種類的繁多，以及相關的標準的不完善，導致環流風機的安裝還停留在依靠工程師個人經驗來確定具體安裝參數。隨著仿真分析手段的不斷強大，通過仿真分析來確定棚內的環流風機安裝尺寸不僅提供了相關的理論依據，同時大大節約了人力成本和時間成本，準確度高。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種解決棚內設施安裝參數需要通過個人經驗進行確定的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案是：一種用于光伏大棚內優化環流風機安裝參數的建模方法，它包含如下步驟：

一種用于光伏大棚內優化環流風機安裝參數的建模方法，步驟如下：

1.通過三維建模CAD軟件建立需要分析的二維或三維幾何模型，然后導入到網格劃分軟件中；

2. 網格劃分采用結構化四邊形（二維模型）或者結構化六面體（三維模型）進行劃分，在近地面以及擬種植的農作物高度處進行網格加密，并設置相應的邊界條件名稱；

3.根據風機性能曲線編輯成公式，導入到計算軟件中；

4. 根據模型和邊界條件進行設置相應的參數。求解模型是湍流模型，采用的湍流模型是 realizable k-e 模型；根據不同的邊界設置對應的邊界條件；

5. 對網格的求解采用的求解算法為SIMPLE算法，各子項之間的離散格式采用如下離散格式：梯度的離散采用的是基于節點的格林高斯算法，壓力的離散采用PRESTO！算法，湍流項中湍動能和湍流耗散率均采用二階迎風格式；

6. 設置相應的監測條件，如對棚內擬種植的作物生長高度處的氣流速度進行監測；

7. 設定求解步數進行求解計算；

8. 后處理。主要是對棚內的流場進行相應的分析，對于監測值進行分析梳理，得到農作物周圍的氣流速度以及分析是否存在流動死角；

9. 根據分析結果優化幾何模型，主要包括風機的吹風角度，風機的高度，風機的位置參數改變以優化上一步計算的結果。

所述步驟4中邊界條件的設定如下：光伏大棚的進口端和出口可以設置成壓力進口和壓力出口；光伏大棚采用的形式是引風機出口，可以在出口設置相應的流量，光伏大棚內的環流風機需要設置準確的邊界條件，根據風機廠家提供的風機性能曲線設置風機的fan邊界參數；

本發明的工作原理：建立大棚的幾何模型；建立求解域；定義材料屬性；對光伏大棚網格進行劃分；將風機的性能曲線編輯成公式導入到計算軟件中；設置相應的邊界條件和算法；得出計算結果，對計算結果進行處理分析，符合要求則結束運算導出結果；不符合要求則進行模型優化后再返回到求解域建立重新進行計算。