²,平均绝对误差最大为63.48 W/m²,均方根误差最大为79.18 W/m²,决定系数在0.95⁰.99范围内。计算某地区某时刻墙体与地面的太阳辐射照度较为准确,用于分析温室内不同季节地面与墙体表面辐射规律以及透光率的变化规律的准确性高。（2）通过太阳辐射模型分析发现,正午前后4 h范围内,温室前屋面各位置入射角与透光率随时间变化不明显;同一时刻前屋面各位置处入射角变化明显,但透光率变化不明显。早晚其他时刻,温室前屋面各点入射角与透光率随时间变化较为明显;同一时刻前屋面各位置处入射角变化不大,但透光率变化差异较为明显。相比于受屋面角度的影响而言,透光率受时间即太阳方位与太阳高度角的影响更大。（3）通过太阳辐射模型分析发现,温室墙体表面与地面太阳辐射随季节的变化而变化。春秋分是一年中墙体与地面接受太阳辐射时间最长的节气,此时墙体表面与地面太阳辐射照度大致相当。春分到秋分期间,地面辐射照度高于墙体表面辐射照度。从秋分到春分期间,墙体表面太阳辐射照度大于地面太阳辐射照度。不同区域温室内太阳辐射状况主要受纬度影响,低纬度地区较高纬度地区而言,冬季太阳辐射量大,夏季辐射量小。（4）温室方位角变化在20°以内,对于地面光照影响不大,主要影响墙体接受太阳光辐射照度的大小。南偏西可以延后温室墙体蓄热时间,使夜间温度保持在较高水平。墙体的表面倾角变化会影响墙体表面的太阳辐射照度,最终会影响到墙体的蓄热能力。在墙体高度不变的情况下,墙体表面倾斜10°,可增加墙体表面面积1.54%,墙体表面倾斜至20°时,可增加墙体表面面积6.62%。与无倾斜墙体相比,倾斜10°与20°单位面积太阳辐射照度在一年内分别可提高0.40¹.32 MJ/m²与0.47².47MJ/m²,即提高了3.91%³2.18%与4.66%⁶0.35%。（5）本文以砖墙温室为研究对象,利用CFD软件对温室墙体温度场动态变化进行模拟及验证,发现以温室墙体、地面太阳辐射强度与室外的空气温度为输入条件,综合考虑温室墙体内部导热,与室内外空气对流换热、辐射换热,利用CFD软件模拟温室墙体内部温度场变化,结果吻合较好,说明了采用CFD模拟温室墙体温度场的变化是可行的,可靠性较高。（6）选取了目前外保温应用的混凝土后墙、砖墙、模块化土墙三种温室类型,根据1-4月份测试结果来看,温室内部温度随气温回升而整体提高,不同墙体不同深度处温度波动幅度相差不大。通过分析墙体内部温度衰减,通过对衰减因子进行Logistic回归分析,定义温室墙体内部厚度相邻1 cm处温度衰减因子变化不超过0.01时即为温室蓄热层厚度。可认为陶粒混凝土温室墙体蓄热层厚度为16 cm、砖墙温室厚度为32 cm、模块化土块温室墙体厚度为25 cm。导热系数小的材料作墙体蓄热层时,蓄热层厚度也较小。（7）墙体可划分为“保温层、稳定层、蓄热层”,各层的厚度与墙体蓄热材料、保温材料的热物性有关。从本文测试的结果来看,在墙体材料热物性不变的情况下,各层受外界环境的综合影响厚度变化不大。综上所述,本研究总结出了以太阳辐射照度作为温室CFD模拟的边界条件与初始条件进行模拟计算温室墙体温度场变化,再通过对温室数据进一步分析确定温室墙体蓄热层厚度的方法。该方法可根据不同地区气候环境、不同材料与温室结构类型,利用CFD技术模拟温室墙体温度场,确定蓄热层厚度,对丰富日光温室墙体蓄热层厚度确定方法和理论具有重要意义。研究结果可为日光温室内墙体蓄热、屋面优化、作物种植、围护结构能量平衡等研究提供理论参考与相关数据。也可为可为其他区域优选温室墙体结构,推进日光温室墙体改进提供依据和参考。

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项目基金:《山东农业工程学院学报》 网址: http://www.sdnygcxyxb.cn/qikandaodu/2021/1110/806.html