近日，水利土木工程學(xué)院王少杰教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics》在線發(fā)表了題為“Large-span M-shaped greenhouse with superior wind resistance and ventilation performance”的研究論文。水利土木工程學(xué)院在讀碩士研究生徐雨晴為本文第一作者，王少杰教授為本文通訊作者,園藝科學(xué)與工程學(xué)院魏珉教授等參與該項(xiàng)研究。

大跨度的農(nóng)業(yè)大棚適于機(jī)械化作業(yè)，且建造成本較低、適于多重覆蓋、土地利用效率高，近年來(lái)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已逐漸得到廣泛應(yīng)用。然而，普通大跨度拱棚伴隨跨度增加，抗風(fēng)降溫性能減弱，棚內(nèi)湍流現(xiàn)象加劇，為提高大跨度拱棚結(jié)構(gòu)在夏季的抗風(fēng)降溫性能，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了M型抗風(fēng)降溫塑料大棚（授權(quán)專利號(hào)：ZL201821608523.4）。

本研究探明了封閉時(shí)風(fēng)向角對(duì)農(nóng)業(yè)大棚風(fēng)壓分布的影響，優(yōu)化得到了M型大棚頂部V型區(qū)域的最優(yōu)角度；通過(guò)與相同跨度的普通大跨度拱棚相比較，驗(yàn)證了M型大棚在通風(fēng)口開(kāi)啟、封閉兩種狀態(tài)下均具有良好的抗風(fēng)性能；基于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)高性能計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)大棚風(fēng)濕熱多場(chǎng)耦合動(dòng)力仿真模擬，明晰了通風(fēng)降溫機(jī)制，提出了最優(yōu)通風(fēng)降溫策略。該研究表明M型大棚相較普通大跨度拱棚的抗風(fēng)性能明顯提升，且同時(shí)滿足夏季良好的通風(fēng)降溫效果，適于作為新型棚體在現(xiàn)代節(jié)能園藝設(shè)施中推廣應(yīng)用，為園藝設(shè)施結(jié)構(gòu)防災(zāi)、環(huán)境調(diào)控和老舊棚體改造提供了有效、經(jīng)濟(jì)、低碳措施。

圖1. 普通大跨度拱棚與M型農(nóng)業(yè)大棚氣流分布對(duì)比

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)設(shè)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與智能建造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題和國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目的資助，學(xué)校高性能計(jì)算平臺(tái)提供了算力支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jweia.2023.105410

編      輯：萬(wàn)    千 

審      核：賈    波