CN113283187B - 一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法 - Google Patents

一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及流场的计算领域，公开了一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法，包括如下步骤：S10，采用动量方程、连续方程和能量方程计算流场计算域的初始分布；S20，计算每个射流孔的射流速度和体积流量qv并测量射流温度T1；S30，将射流作用简化为力F、质量流量和热流量S40，通过力F、质量流量和热流量获得动量修正方程、连续性修正方程和能量修正方程；S50，求解动量修正方程、连续性修正方程和能量修正方程，S60,计算结果进行收敛判断；S70，输出收敛结果，计算结果与实际的流场数据收敛，输出收敛结果，本发明么方法能够简化射流孔扰流计算的计算步骤，加快计算速度。

Description

一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法
技术领域
本发明涉及流场的计算领域，特别是一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法。
背景技术
植物工厂是农业发展的高级阶段，代表着未来农业发展的方向。在植物工厂内，用具有特定分布光谱的LED灯来代替太阳光，LED灯散发出来的多余热量通过工厂的空调系统带走。当工厂内部存在多层模组架时，空间温度场不均匀性加剧，难以满足植物工厂中植物对温度场的精准需求。此时需要采取一定的措施如在模组架的侧边安装射流管道的方法对局部超温地区进行降温，射流管道的射流参数如射流孔数目、位置、射流流速等参数的最优选择可通过数值计算的方法来确定。
在计算管道射流扰流的作用时，传统方法是通过将射流孔和植物工厂内部区域一并当做计算区域进行模拟，在该区域划分网格然后求解流动控制方程(质量方程、动量方程、能量方程及湍流方程)，并将射流孔作为内部区域交界面进行处理。这样处理的问题是射流孔尺寸和工厂内部其它特征尺寸如模组架高度相差几个量级，多尺度流动中网格划分数量和计算量都显著增加；当射流孔数量增加时，工作量加剧更甚。
发明内容
为此，需要提供一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法，解决现有计算方法，计算量大，工作繁琐的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法，植物工厂具有多层种植层架，每层种植层架的侧边上固定有射流管道，射流管道朝向种植层架的侧面上开设有多个射流孔，计算方法包括如下步骤：
S10，以植物工厂为流场计算域，流场计算域进行网格划分，测定流场计算域的边界条件，按照测定的边界条件，采用动量方程、连续方程和能量方程计算流场计算域的初始分布；
S20，计算射流管道每个射流孔的射流速度、和体积流量qv，测量射流温度T1；
S30，通过射流速度体积流量qv和射流温度T1将射流孔的射流作用简化为力F、质量流量/>和热流量/>射流速度/>和力F的关系如式1，体积流量qv和质量流量/>的关系如式2，热流量/>和质量流量的关系如式3：
其中ρ1表示射流空气的密度，cp1为冷却空气的等压比热容，T1为冷却气体温度，T为流场温度；
S40，将力F、质量流量和热流量/>设置为源项分别嵌入到流场计算域的动量方程和连续性方程，获得动量修正方程、连续性修正方程和能量修正方程；
S50，求解动量修正方程、连续性修正方程和能量修正方程，获得每个网格的流场数据；；
S60，判断每个网格的流场数据是否都小于收敛残差，若是执行步骤S70，若否，重新确定网格单元疏密程度，返回步骤S10；
S70，输出收敛结果。
进一步，所述植物工厂所空间为栽培空间，所述栽培空间设有进风口和回风口，进风口向栽培空间内通入冷却空气，换热后的冷空气通过回风口从栽培空间流出，S10中，边界条件包括出口边界条件和进风边界条件，进风边界条件为进风口的速度和温度，出口边界条件为回风口的压力，代入流场的控制方程和连续方程，解得植物工厂内部的速度、温度分布。
进一步，S10中，使用结构化或非结构化网格划分流场计算域，之后再计算流场计算域内的初始分布。
进一步，流场计算域经过网格划分之后，进行网格无关性验证，得到最优网格数，具体过程如下：
S11,在流场计算域内划分网格，网格的划分密度沿远离射流射流孔的方向逐渐降低；
S12,进行网格无关性验证，以阻力系数和气体轮廓为作为验证标准，取多组不同网格数的流域进行相同工况的计算，针对计算结果取稳定流场中的气体轮廓和阻力系数，前后两次预测结果均与实验结果差异小于预设值时，网格达到计算精度，此时为最优值，即得到最优网格数。
进一步，在S20中，包括如下步骤：
S21，选定一个距离射流管道射流孔截面距离d1、半径为d2的圆形截面；
S22，将圆形截面分为面积相等的n个圆环，在每个圆环边界上等距离的布置m个测点，则共有n*m个测点，每个测点测量得速度vi；
S23，以速度vi等于零的测点为射流作用区的边界点，边界点所在的圆环以内的区域为射流作用区的有效区域；
S24，将有效区域内的所有测点测得的速度vi取平均值得射流速度
S25，速度与该有效区域面积Ai的乘积为qv；
S26，测定射流孔出口截面中心点的射流温度T1。
进一步，所述d1和d2的关系为d2＝5*d1
进一步，调节射流管道的长度使得射流管道上每个射流孔的速度保持为常数
进一步，S40中，将力F折合为单位体积中的受力SF，SF作为源项添加在动量方程内，获得动量修正方程，将质量流量折合为单位体积内的质量增加Sm，Sm作为源项添加在连续性方程内，获得连续性修正方程，将热流量/>折合为单位体积内的热量增加SQ，SQ作为源项添加在能量方程内，获得修正能量方程，射流孔的射流作用区取为圆柱形，射流作用区的底面面积为A，厚度为t，A为射流孔面积，
SF与F的关系如式4：
SF在x，y，z三个方向的分量如式5-式7：
Sm和的关系如式8：
SQ的计算式如式9：
动量修正方程如式10-式12
连续性修正方程如式13：
能量修正方程如式14：
其中Fx、Fy、Fz为力F在三个坐标方向对应的力的标量，vx、vy、vz为速度矢量三个坐标方向对应的分速度，x、y、z为计算建立的三个笛卡尔坐标，p为压力，μ为空气运动粘性系数，μ′为流体的第二粘性系数，h为气体焓值，λ为流体导热系数。
进一步，射流作用区的起始位置为射流孔所在位置，射流作用区的底面面积A为射流孔的圆面面积，圆柱形的射流作用区的厚度t为N个网格的厚度，N为正整数。
进一步，S60中，收敛残差为1*10-4。
进一步，所述射流孔在射流管道的侧面上呈单排设置、两排并列设置或多排错位设置，所述射流孔的形状为圆形，所述射流管道的管道之间为25-35mm，所述射流孔的孔径为3-10mm，所述射流孔的孔距为10-200mm。
进一步，所述射流孔的速度限定为1-15m/s。
进一步，植物工厂上每层种植层架的高度为10-30cm。
上述技术方案具有以下有益效果：
本发明中将射流孔的作用简化为力F、质量流量和热流量/>并引入到传统的流场控制方程中，对初始的流场计算域进行校正，计算的结果不断的与实际数据进行收敛比对，提高计算的准确性，同时，在整个方法中，无需对射流孔的射流作用区进行网格划分，避免了大量的计算量，有效的简化计算步骤，提高了管道射流孔射流作用的流场的计算。
附图说明
图1为具体实施方式所述植物工厂的结构图。
图2为具体实施方式所述植物工厂的结构图。
图3为具体实施方式所述流场计算方法的流程框图。
附图标记说明：
1、植物工厂；2、射流管道；3、射流孔。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1、2、3，本实施例提供一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法，植物工厂1具有多层种植层架，每层种植层架的侧边上固定有射流管道2，射流管道的管道直径为25mm、30mm或35mm，射流管道2朝向种植层架的侧面上开设有多个射流孔3，射流孔3的直径为3mm、5mm、8mm或10mm，射流管道2上射流孔3的间距为10mm、50mm、100mm、160mm或200mm,射流管道2的一端连接有风机，风机向射流管道2输送风；射流孔3的流速需要控制在1-15m/s，植物工厂1上每层种植层架的高度为10cm、20cm或30cm，适用于本发明的计算方法。射流孔3的形状为圆形、正方形、菱形或椭圆形。如图2所述，本实施例中，以单排设置的、圆形射流孔为例。
如图3所示，计算方法包括如下步骤：
S10，以每层种植层架为流场计算域，流场计算域进行网格划分，测定流场计算域的边界条件给定边界条件，采用动量方程和连续方程计算流场计算域的初始分布；
本发明实施例中，动量方程、连续方程和能量方程如下：
动量方程组
连续性方程：
能量方程：
所述植物工厂所空间为栽培空间，所述栽培空间设有进风口和回风口，进风口向栽培空间内通入冷却空气，换热后的冷空气通过回风口从栽培空间流出，边界条件包括出口边界条件和进风边界条件，进风边界条件为进风口的速度和温度，出口边界条件为回风口的压力，代入上述流场的动量方程和连续方程，可以解得植物工厂内部的速度、温度分布。
本发明实施例中，计算流场计算域内的初始分布之前，流场计算域内进行结构化网格或非结构化网格划分，网格的划分方法可以为分解法、网格模版法和综合法。流场计算域网格划分完之后，进行网格无关性验证，得到最优网格数，具体的包括如下步骤：
S11,在流场计算域内划分网格，网格的划分密度沿远离射流孔的方向逐渐降低；
S12,进行网格无关性验证，以阻力系数和气体轮廓为作为验证标准，取多组不同网格数的流域进行相同工况的计算，针对计算结果取稳定流场中的气体轮廓和阻力系数，前后两次预测结果均与实验结果差异小于预设值时，网格达到计算精度，此时为最优值，即得到最优网格数；S20，计算管道每个射流孔的射流速度和体积流量qv,测量射流温度T1；
具体的计算过程包括如下步骤：
S21，选定一个距离管道射流孔截面距离d1、半径为d2的圆形截面，具体的，d2＝5*d1；
S22，将该圆形截面分为面积相等的n个圆环，在每个圆环边界上等距离的布置m个测点，则共有n*m个测点，每个测点测量得速度vi，测点的速度vi应沿着圆形截面半径增大的方向逐渐增加然后再减小；
S23，以速度vi等于零的测点为射流孔的射流作用区的边界点，边界点所在的圆环以内的区域为射流作用区的有效区域；
S24，将有效区域内的所有测点测得的速度vi取平均值得射流速度
S25，速度与该有效区域面积Ai的乘积为qv；
S26，测定射流孔出口截面中心点的射流温度T1。
一般的应调节管道的长度使得管道上每个射流孔的速度保持为常数。
以射流管道直径为30mm，射流孔的直径为5mm，射流孔间距为160mm，射流孔形状为圆形，种植层架高度为20cm为例。
选定d1＝5mm，d2＝25mm，n＝5，m＝4，利用速度仪或粒子成像测速技术测量每个测速点的速度vi，测定得第四个圆环上的测速点为零。以该圆环为界限，以内的十二个测速点的速度进行加和并求取平均速，求得射流速度此时有效面积Ai＝π*(0.02/2)2＝3.1416*10-4m2。S30，通过射流速度/>和体积流量qv将射流孔的射流作用简化为力F和质量流量/>射流速度/>和力F的关系如式1，体积流量qv和质量流量/>的关系如式2：
其中ρ1表示射流空气的密度，cp1为冷却空气的等压比热容，T1为冷却气体温度，T为流场温度；
以射流速度射流空气密度ρ取值1.293kg/m3为例，则每个射流孔体积流量qv＝3.1416*10-3m3/s，计算得F＝0.04062N，/>
S40，将力F、质量流量和热流量/>设置为源项分别嵌入到流场计算域的动量方程、连续性方程和能量方程中，获得动量修正方程、连续性修正方程和能量修正方程；
本发明实施例中，将力F折合为单位体积中的受力SF，SF作为源项添加在动量方程内，获得动量修正方程，将质量流量折合为单位体积内的质量增加Sm，Sm作为源项添加在连续性方程内，获得连续性修正方程，将热流量/>折合为单位体积内的热量增加SQ，SQ作为源项添加在能量方程内，获得修正能量方程，射流孔的射流作用区取为圆柱形，射流作用区的底面面积为A，厚度为t，
SF与F的关系如式4：
SF在x，y，z三个方向的分量如式5-式7：
Sm和的关系如式8：
SQ的计算式如式9：
动量修正方程如式10-式12：
连续性修正方程如式13：
能量修正方程如式14：
其中Fx、Fy、Fz为力F在三个坐标方向对应的力的标量，vx、vy、vz为速度矢量三个坐标方向对应的分速度，x、y、z为计算建立的三个笛卡尔坐标，p为压力，μ为空气运动粘性系数，μ′为流体的第二粘性系数，h为气体焓值，λ为流体导热系数。
射流作用区的起始位置为射流孔所在位置，射流作用区的底面面积A为射流孔的圆面面积，圆柱形的射流作用区的厚度t为N个网格的厚度，N为正整数，具体的N的取值为2、3、4、5、6、7、8等。
S50，求解动量修正方程和连续性修正方程，获得每个网格的流场数据；
S60,判断每个网格的流场数据是否都小于收敛残差，若是执行步骤S70，若否，重新确定边界条件或网格单元疏密程度，返回步骤S10,收敛残差为1*10-4；
S70，输出收敛结果。
本实施例中，根据计算结果与实际流场计算区域的数据的残差来判断计算结果是否收敛，如果未收敛，则返回S20重新选择参数进行计算，重新计算的过程中，在S21重新选取不同的d1和d2，在S40中重新选取不同射流作用区的底面面积为A，厚度为t，不断迭代计算下，使得流场计算域的计算结果收敛与实际的流场数据，由此不断提高计算结果的准确性，且本方案中，将多个射流孔对种植层架内的射流作用进行单独分解，简化了计算过程，提高了流场计算效率，且通过收敛残差的判断，可以有效的控制射流进度，使得植物工厂可以通过射流管道的作用对栽培层架内的局部超温地区进行精准的降温，。
本发明方法基于SIMPLE算法，在计算过程先对流程计算域内进行初始化，之后通过计算射流孔对流场的水流作用而对初始化的分布进行修正，其中射流速度和射流作用区参数的选择能够提高数值模拟的稳定性并且增加计算的收敛速度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在射流管道作用下的植物工厂的流场计算方法，其特征在于，植物工厂具有多层种植层架，种植层架的侧边上固定有射流管道，射流管道朝向种植层架的侧面上开设有多个射流孔，流场计算方法包括如下步骤：
S10，以植物工厂为流场计算域，流场计算域进行网格划分，测定流场计算域的边界条件，按照测定的边界条件，采用动量方程、连续方程和能量方程计算流场计算域的初始分布；
S20，计算射流管道上每个射流孔的射流速度和体积流量qv,测量射流温度T1；
S30，通过射流速度体积流量qv和射流温度T1将射流孔的射流作用简化为力F、质量流量/>和热流量/>射流速度/>和力F的关系如式1，体积流量qv和质量流量/>的关系如式2，热流量/>和质量流量的关系如式3：
其中ρ1表示射流空气的密度，cp1为冷却空气的等压比热容，T1为冷却气体温度，T为流场温度；
S40，将力F、质量流量和热流量/>设置为源项分别嵌入到流场计算域的动量方程、连续性方程和能量方程中，获得动量修正方程、连续性修正方程和能量修正方程；
S50，求解动量修正方程、连续性修正方程和能量修正方程，获得每个网格的流场数据；
S60,判断每个网格的流场数据是否都小于收敛残差，若是执行步骤S70，若否，重新确定网格单元疏密程度，返回步骤S10；
S70，输出收敛结果；
所述植物工厂所在空间为栽培空间，所述栽培空间设有进风口和回风口，进风口向栽培空间内通入冷却空气，换热后的冷空气通过回风口从栽培空间流出，S10中，边界条件包括出口边界条件和进风边界条件，进风边界条件为进风口的速度和温度，出口边界条件为回风口的压力；
在S20中，包括如下步骤：
S21，选定一个距离射流管道射流孔截面距离d1、半径为d2的圆形截面；
S22，将圆形截面分为面积相等的n个圆环，在每个圆环边界上等距离的布置m个测点，则共有n*m个测点，每个测点测量得速度vi；
S23，以速度vi等于零的测点为射流作用区的边界点，边界点所在的圆环以内的区域为射流作用区的有效区域；
S24，将有效区域内的所有测点测得的速度vi取平均值得射流速度
S25，速度与该有效区域面积Ai的乘积为qv；
S26，测定射流孔出口截面中心点的射流温度T1；
S40中，将力F折合为单位体积中的受力SF，SF作为源项添加在动量方程内，获得动量修正方程，将质量流量折合为单位体积内的质量增加Sm，Sm作为源项添加在连续性方程内，获得连续性修正方程，将热流量/>折合为单位体积内的热量增加SQ，SQ作为源项添加在能量方程内，获得修正能量方程，射流孔的射流作用区取为圆柱形，射流作用区的底面面积为A，厚度为t，A为射流孔面积，
SF与F的关系如式4：
SF在x，y，z三个方向的分量如式5-式7：
Sm和的关系如式8：
SQ的计算式如式9：
动量修正方程如式10-式12：
连续性修正方程如式13：
能量修正方程如式14：
其中Fx、Fy、Fz为力F在三个坐标方向对应的力的标量，vx、vy、vz为速度矢量三个坐标方向对应的分速度，x、y、z为计算建立的三个笛卡尔坐标，p为压力，μ为空气运动粘性系数，μ′为流体的第二粘性系数，h为气体焓值，λ为流体导热系数。
2.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，S10中，使用结构化或非结构化的网格划分流场计算域，之后再计算流场计算域内的初始分布。
3.如权利要求2所述的流场计算方法，其特征在于，流场计算域经过网格划分之后，进行网格无关性验证，得到最优网格数，具体过程如下：
S11,在流场计算域内划分网格，网格的划分密度沿远离射流孔的方向逐渐降低；
S12,进行网格无关性验证，以阻力系数和气体轮廓为作为验证标准，取多组不同网格数的流域进行相同工况的计算，针对计算结果取稳定流场中的气体轮廓和阻力系数，前后两次预测结果均与实验结果差异小于预设值时，网格达到计算精度，此时为最优值，即得到最优网格数。
4.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，所述d1和d2的关系为d2＝5*d1。
5.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，调节射流管道的长度使得射流管道上每个射流孔的速度保持为常数。
6.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，射流作用区的起始位置为射流孔所在位置，射流作用区的底面面积A为射流孔的圆面面积，圆柱形的射流作用区的厚度t为N个网格的厚度，N为正整数。
7.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，S60中，收敛残差为1*10-4。
8.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，所述射流孔在射流管道的侧面上呈单排设置、两排并列设置或多排错位设置，所述射流孔的形状为圆形，所述射流管道的管道之间为25-35mm，所述射流孔的孔径为3-10mm，所述射流孔的孔距为10-200mm。
9.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，所述射流孔的速度限定为1-15m/s。
10.如权利要求1所述的流场计算方法，其特征在于，植物工厂上每层种植层架的高度为10-30cm。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003173A2 (en) * 2000-07-01 2002-01-10 Aemp Corporation Equal order method for fluid flow simulation
CN105243203A (zh) * 2015-09-28 2016-01-13 上海凌耀船舶工程有限公司 预报船舶阻力的cfd计算方法
CN108984874A (zh) * 2018-07-02 2018-12-11 中国航空发动机研究院 获取不可压缩流动的流场的数值模拟方法
CN110083917A (zh) * 2019-04-22 2019-08-02 哈尔滨工程大学 一种气相-液滴相双向耦合数值计算方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003173A2 (en) * 2000-07-01 2002-01-10 Aemp Corporation Equal order method for fluid flow simulation
CN105243203A (zh) * 2015-09-28 2016-01-13 上海凌耀船舶工程有限公司 预报船舶阻力的cfd计算方法
CN108984874A (zh) * 2018-07-02 2018-12-11 中国航空发动机研究院 获取不可压缩流动的流场的数值模拟方法
CN110083917A (zh) * 2019-04-22 2019-08-02 哈尔滨工程大学 一种气相-液滴相双向耦合数值计算方法

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