شبیه سازی جریان انرژی گلخانه نیمه دوطرفه شیشه ای با ساختار ویژه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)

  • سال انتشار: 1401
  • محل انتشار: دوفصلنامه ماشین های کشاورزی، دوره: 12، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_JAM-12-4_004
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 309
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

فرخ معتضدیان

دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی، گروه مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

مرتضی تاکی

گروه مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

روح اله فرهادی

گروه مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

مصطفی رحمتی جنیدآباد

گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

چکیده

این تحقیق، به شبیه سازی جریان انرژی یک گلخانه نیمه مدفون نیمه دوطرفه با استفاده از متغیرهای بیرونی و داخلی و حل عددی به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) می پردازد. در این تحقیق، داده های دما، رطوبت و تابش به صورت لحظه ای اندازه گیری شد و سپس از CFD جهت بررسی توزیع انرژی و تغییرات دما در دو ارتفاع ۱ و ۲ متری از سطح زمین استفاده گردید. گلخانه مورد بررسی، به صورت یک گلخانه بسته در نظر گرفته شد و با توجه به روابط تجربی-ریاضی موجود در منابع، میزان دریافت، تلفات و خالص جذب شده انرژی در گلخانه محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش CFD با ۳۲۶۰۳۰ المان چهار وجهی (tetrahedral) قادر است دمای هوای داخل گلخانه را با دقت مناسب در ارتفاع ۱ متری (R۲ = ۰.۹۸۷, MAPE = ۲.۱۷%) و ۲ متری از کف (R۲ = ۰.۹۸۷, MAPE = ۲.۲۸%) تخمین بزند. بررسی جریان انرژی نشان داد که این گلخانه، ۶۷۷۹.۴ کیلوژول انرژی حرارتی انباشته ناشی از پرتوهای تابش را در مدت زمان آزمایش به زمین منتقل می کند و نسبت به سازه های روی سطح زمین، به طور متوسط حدود ۴۰% تابش کم تری دریافت می کند. نتایج کلی این تحقیق و بررسی روند تغییرات دما در کف و دیواره ها نشان داد که در مناطق گرم کشور، زمین به عنوان منبع خوبی برای دریافت گرمای انباشته موجود در محیط گلخانه است و هرچه پوشش سطح داخلی گلخانه رسانایی گرمایی بیشتری داشته باشد، شار حرارتی به سمت عمق خاک بیش تر است.

کلیدواژه ها

انتقال حرارت, ذخیره انرژی, گلخانه نیمه مدفون, مدل دینامیکی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.