10.14489/vkit.2014.010.pp.003-008

DOI: 10.14489/vkit.2014.010.pp.003-008

Каравайков В. М., Киселев Н. В., Волков И. О.
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ СЕКЦИИ КУЛЬТИВАЦИОННОГО СООРУЖЕНИЯ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА
(с. 3-8)

Аннотация. Разработана компьютерная модель секции культивационного сооружения закрытого грунта. Рассмотрена задача расчета температурного поля в ее полости, прилегающих областях грунта и воздушного пространства, включающая геометрическую модель расчетной области, генерацию и задания свойств доменов, материалов, граничных условий, создание интерфейсов между доменами.

Ключевые слова: культивационное сооружение; компьютерная модель; расчетная область; граничные условия.

Karavajkov V. M., Kiselyov N. V., Volkov I. O.
COMPUTER MODEL OF THE HEATED GREENHOUSE COMPARTMENT
(pp. 3-8)

Abstract. In article the computer model of section of a construction of cultivation of the closed ground, including geometrical model of settlement area, generation and the task of properties of domains, the task of properties of materials, creation of interfaces between domains, the task of boundary conditions is developed. The computer model of section of a construction of cultivation of the closed ground allows to solve a problem of calculation of a tempera-ture field in its cavity and adjoining areas of a ground and air space taking into account geometrical parameters of a design, an arrangement and temperature of a surface of heating devices lateral, over soil, under soil and planimetric heating, thermal and physical properties of air and a ground, and also thermal resistance of protecting designs without thermal resistance of return of heat on their external and internal surfaces which is automatically considered by modeling of processes of an exchange by heat and weight in adjoining interfaces of air. The computer model of the heating greenhouse compartment, including geometrical model, generation and setting up the properties of domains, materials, creation the interfaces between domains, creation of boundary conditions is developed. The computer model allows the calculation of a temperature field in the compartment and adjoining areas of the ground and exterior air, taking into account geometrical parameters of the design, the arrangement and temperature of heating devices surfaces over ground, under ground and contour heating, thermal and physical properties of air and a ground, and also thermal resistance of greenhouse glazing. The solution of this problem was carried out in a two-dimensional setting, the cross-section of the last greenhouse compartment was considered. In these circumstances it is impossible to take into account the temperature change of the coolant along the length of the heating system pipes and therefore the resulting estimates of the heating devices temperature should be considered as an average temperature along the length of the pipe. The simulation of the greenhouse thermal regime were done for the winter, as the basic operating costs associated with heating. The simulation shows that the use of glazing with high thermal resistance (double glazing, polycarbonate) in the greenhouses with water heating system can significantly reduce the non-uniformity of the temperature field in the greenhouse air and in the plants root zone of ground. Also it is possible by this model to determine the transfer function of the greenhouse as a management object. This function can be obtained by calculating the transient temperature change of the air in the greenhouse as a result of the step change of the temperature of the heat carrier in the heating system.

Keywords: Greenhouse; Computer model; Temperature fields; Boundary conditions.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. М. Каравайков, Н. В. Киселев, И. О. Волков (Костромской государственный технологический университет) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

V. M. Karavajkov, N. V. Kiselyov, I. O. Volkov (Kostroma State Technological University) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Пособие по проектированию теплиц и парников (к СНиП 2.10.04–85): утв. приказом Гипронисельпрома от 27 мая 1986 г. № 96. М.: Стройиздат, 1988. 254 с.
2. Каравайков В. М., Киселев Н. В., Овчинни-ков А. В. Инновационные методы повышения энергоэф-фективности тепличных комбинатов. М.: Логос, 2013. 168 с.
3. Каравайков В. М., Овчинников А. В. Распреде-ление теплоносителя в контурах системы водяного обог-ре¬ва промышленной теплицы // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2013. № 3. С. 28 – 31.
4. Блок зимних почвенных теплиц площадью 6 га (6 теплиц по 1 га). Типовой проект 810-1-13.86. Альбом II – Многопролетные теплицы. Отопление и вентиляция (вариант теплоснабжения от собственной котельной) [Электронный ресурс]. URL: http://dwg.ru/dnl/12480 (дата обращения: 12.08.2014).
5. Белов И. А., Исаев С. А. Моделирование турбу-лентных течений: учеб. пособие. СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2001. 108 с.
6. Теплофизические свойства грунтов [Электрон-ный ресурс]. URL: http://minkor.ru/upload/spravochnik/ 190609-2.pdf (дата обращения: 12.08.2014).
7. Степень черноты полного нормального излуче-ния для различных материалов [Электронный ресурс]. URL: http://thermalinfo.ru/publ/dopolnitelno/stepen_cher-noty/ stepen_chernoty_razlichnykh_veshhestv_i_metallov/ 24-1-0-286 (дата обращения: 12.08.2014).
8. Васильев Г. П. Геотермальные теплонасосные системы теплоснабжения и эффективность их примене-ния в климатических условиях России [Электронный ресурс]. URL: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php? nid=3685 (дата обращения: 12.08.2014).
9. Федоров С. В. Расчет МКЭ ограждающих конст-рукций [Электронный ресурс]. URL: http://www.temper3d. ru/publish/raschet-mke (дата обра-щения: 12.08.2014).

Eng

1. Manual on design of greenhouses and polytunnels. (1988). Moscow: Stroiizdat.
2. Karavaikov V. M., Kiselev N. V., Ovchinnikov A. V. (2013). Innovative methods of energy efficiency greenhouse plants. Moscow: Logos.
3. Karavaikov V. M., Ovchinnikov A. V. (2013). Distri-bution of the coolant in the circuits of the system of water heating industrial greenhouses. Mekhanizatsiia i elektrifikatsiia sel'skogo khoziaistva, (3), pp. 28-31.
4. Set of winter soil greenhouses with the area of 6 hectares (6 greenhouses on 1 hectar). Typical project 810-1-13 .86. Album II - Multi-span greenhouses. Heating and ven-tilation (option heat supply from the boiler-house). Available at: http://dwg.ru/dnl/12480 (Accessed: 12.08.2014).
5. Belov I. A., Isaev S. A. (2001). Simulation of turbu-lent flows: textbook. St. Petersburg: Baltiiskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet.
6. Thermophysical properties of soils. Available at: http://minkor.ru/upload/spravochnik/190609-2.pdf (Ac-cessed: 12.08.2014).
7. Degree of black of full normal radiation for different materials. Available at: http://thermalinfo.ru/ publ/dopolnitelno/stepen_chernoty/stepen_chernoty_razlichnykh_veshhestv_i_metallov/24-1-0-286 (Accessed: 12.08.2014).
8. Vasil'ev G. P. Geothermal heat pump heating system and the efficiency of its application in the climatic condi-tions of Russia. Available at: http://www.abok.ru/ for_spec/articles.php?nid=3685 (Accessed: 12.08.2014).
9. Fedorov S. V. The calculation of the FEM for wall-ing. Available at: http://www.temper3d.ru/publish/raschet-mke/ (Accessed: 12.08.2014).

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2014.010.pp.003-008}

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2014.010.pp.003-008}