CO2气肥增施对微型植物工厂流场影响的数值模拟与验证

作者：贾鹤鸣; 张森; 宋文龙^*; 邢致恺; 朱柏卓; 彭晓旭

来源：河南农业科学, 2018, 47(12): 143-150.

DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2018.12.023

• 微型植物工厂
• CO2增施
• 组分传输模型
• 多孔介质模型
• 数值模拟

为提高微型植物工厂CO2气肥增施性能,以CO2气肥增施为研究对象,保持培养箱适宜光照强度不变,采用计算流体力学(CFD)技术,选用多孔介质模型、组分传输模型,针对气肥增施量和增施高度等因素对CO2增施性能进行三维数值模拟。结果表明,气肥增施过程对生长区的温度场影响较大,合理布置风机和气肥增施口可以有效避免CO2的沉积效应,气肥增施最适位置为侧壁距培养箱底面高0. 5 m处,最佳喷施时间为26 s,此时内部CO2质量分数均匀,且生长区CO2质量分数平均值为0. 125%。CO2质量分数模拟值与实测值偏差保持在8. 4%以下,模拟结果与试验结果较吻合,验证了模型的准确性。间歇增施CO2试验组和持续增施CO2对照组马拉巴栗叶面积、株高均得到明显提高,且试验组高于对照组,增幅分别为10. 79%、7. 47%。

• 单位
  东北林业大学; 机电工程学院