微型植物工厂温度传感器优化布置仿真研究.pdf
pS CI-TECHINNOVATION 2. School of Automation, Harbin Engineering University, Heilongjiang Harbin 150001 China ) Abstract In this paper, in order to achieve the optimal layout of the sensor inside the micro-plant factory, the authors pro- posed a simulation based on computational fluid dynamics CFD. Then, the authors expounded basic theory of CFD nbsp;and numerical calculation of turbulence model, and built the physical model and numerical simulation model of mi- cro-plant factory. Through measurement simulation to internal environment of micro-plant factory by setting monitoring points, nbsp;the best heat source location was selected according to the simulation results. On the basis of this research, through analyzing nbsp;the simulation data and the temperature field distribution of different horizontal sections, the authors confirmed the optimal nbsp;layout of the temperature sensor, which may provide a more accurate measurement condition for ination detection of plant nbsp;in micro-plant factory. Key words automatic control; micro plant factory; environmental simulation; optimized layout of sensor; temperature mea- surement 最少 。 由于出风口处温度较高 , 造成热风机所在高 度以下区域温度较高 、 温差较大 , 因此可知在垂直 面布置传感器不合理 , 应在水平面布置 。 若考虑内 部作物位置 , 则传感器布置时 , 应在水平截面 y 0.55m 上的居中位置合理选点 。 仿真实验也验证了 传感器应尽可能在居中位置布置的做法 。 4 结束语 笔者借助 CFD 仿真软件对温度环境进行模拟 , 定性考虑内部温度场分布 , 将传感器布置在生长区 温度场均匀性良好的居中位置 , 可以提高传感器的 精确性 , 并减少其使用数量 。 由于微型植物工厂自 身保温能力有限 , 内部微环境易受外界环境变化影 响 , 通过温度场分布云图会发现仅考虑热风机时 , 出风口 、 回风口两侧区域温差大 , 因此为了更精确 地布置传感器 , 可考虑增设内循环风扇 , 控制内部 微气候的实时变化 。 参考文献 [1] 程秀花 .温室环境因子时空分布 CFD 模型构建及预测分 析研究 [D]. 镇江 江苏大学 ,2011. [2] 谭胜男 .基于 CFD 的现代化温室环境数值模拟与优化研 究 [D]. 南京 南京农业大学 ,2013. [3] 罗孟德 ,贾鹤鸣 ,赵文科 ,等 .微型植物工厂营养液循环控 制系统设计 [J]. 科技创新与生产力 ,2017570-74. [4] 贾鹤鸣 ,宋文龙 .基于松弛序列法的温室传感器优化布置 研究 [J]. 森林工程 ,2015,31582-85. [5] 贾鹤鸣 ,朱传旭 ,宋文龙 ,等 .基于嵌入式控制器的微型植 物工厂系统设计 [J]. 森林工程 ,2017,33458-64. (责任编辑 邸开宇 ) 5-e y 0.6 m 截面 图 5 部分截面的温度场分布云图 5-a y 0.2 m 截面 5-b y 0.4 m 截面 5-c y 0.5 m 截面 5-d y 0.55 m 截面 可持续发 展 Sustainable Development 067/p