农业生物环境工程习题Word格式.docx

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40×

3.6=288m2

屋面面积:

室内容积:

768×

40=30720m3

2、覆盖材料传热:

=[6.2×

（768+288）+3.4×

4293.3]×

（18+9+3）

=634332.6W

3、地中传热:

=[0.24×

（96×

40-76×

20）+0.12×

76×

20]×

=22176W

4、冷风渗透耗热量Qv

冷风渗透量（换气次数为1次/h）

空气密度

冷风渗透耗热量：

=12.8×

1.22×

1030×

（18+9+3）=482534.4W

⑤采暖热负荷

Qh=Qw+Qv+Qf=（634332.6+482534.4+22176=1140043W

单位面积的采暖负荷为：

1140043/3840=296.9W/m2

2、武汉地区某有窗式仔猪舍，采用砖混结构，平屋顶。

跨度为7.5m，长度50.4m，檐口高度4m。

四面墙体（原为南北侧墙）为240mm厚砖墙，内层为3.5cm厚水泥膨胀珍珠岩，外面20mm厚水泥砂浆抹灰，每侧墙上开设有1500×

1500mm单层木框窗14个，二面端墙上分别有1500×

2700mm单层木门各一扇。

屋面为200厚加气混凝土板，板上为二毡三油防水层。

舍内饲养仔猪250头（9kg/头），冬季采用1500m3/h的通风量。

试计算在无采暖情况下，舍内能维持的温度，如需维持20℃的舍内气温，需提供的供热量为多少？

（武汉地区采暖室外计算温度为-2℃。

猪舍猪散失的热量：

Qs=250×

9×

1=2250W

墙面传热系数：

0.78+0.18+0.8=1.76W/（㎡•℃）

窗传热系数：

3.00门传热系数：

2.8w/（k.m2）

北面修正0~10%东西修正-5%南面修正-15~-30%

北墙传热：

1×

110%×

｛[（50.4×

4-14×

1.52）×

1.76+14×

1.52×

3.00]×

（20+2）｝

=9532.4W

南墙传热：

77%×

1.5214×

（20+2）｝=6672.7W

东西墙传热：

95%×

｛[（7.5×

4-1.5×

2.7）×

1.76+1.5×

2.7×

2.8]×

=2383.1W

屋顶传热：

50.4×

7.5×

1.37×

（20+2）=11392.9W

围护结构散热:

Qw=11392.9+2383.1+6672.7+9532.4=29981.1W

地中传热：

=[0.47×

（7.5+50.4）+0.23×

3.5×

46.4]×

（20+2）=3216.5W

=0.42×

1.20×

（20+2）=11420.64W

采暖热负荷：

=29981.1+11420.64-2250=39151.7W

单位面积的采暖负荷为：

39151.7/378=103.6W/m2

作业二.图示三连栋温室，二侧窗为上卷式卷帘窗，窗洞口全长为30m，窗口下边沿离地高度为0.6m，卷帘全开启时上边沿离地高度为1.8m。

在温室每个脊部设有天窗，在图示风向下，天窗仅开启背风面一侧，每个天窗口形成有效通风面积为30m×

0.6m的通风口，其中心离地高度为5.4m。

试计算在下列三种情况下的温室自然通风量：

①室外风速=0，气温为5℃，室内气温为28℃；

②室外风速vo=3.5m，温室内外气温均为20℃；

③室外风速vo=3.5m，室外气温为5℃，室内气温为28℃。

（各通风口的流量系数均取为0.65。

卷帘窗口面积Aa=30×

（1.8-0.6）=36m2

天窗面积Ab=3×

30×

0.6=54m2

窗口高差h=5.4-（1.8+0.6）/2=4.2m

（1）

（2）

（3）

作业3：

习题31.华北某地区某密闭式鸡舍跨度为12m，长80m，舍内净高2.5m。

考虑夏季通风降温的要求，拟采用湿帘——纵向通风系统，在鸡舍一端安装风机，另一端安装湿帘。

为促进鸡只体热散发，按舍内达到1.8m/s的平均气流速度确定通风量。

试选择和配置合适的湿帘—风机降温系统，选配风机、湿帘和供水量。

如按舍内气温从进风口至排风口有3℃左右的温升，试计算在夏季（空调室外计算干球温度为34.8℃，室外计算湿球温度tw=26.7℃）舍内的平均气温（进风口与排风口气温平均值）为多少。

空气流量：

室外空气密度

假设选择型号为9FJ14.0的风机四台。

风机处的压差

假设选择湿帘厚度为125mm，高度为2.2m，宽度为12m

通过湿帘的风速

湿帘处的压差

降温效率

室内温度

℃

室内平均温度

验算：

压差

通风量

室内平均空气流速

用水量

供水量

假设基本合理

所以选择四台型号为9FJ14.0的风机，厚度为125mm，高度为2.2m，宽度为12m的湿帘，每小时供应949.2kg/h时，室内平均温度为27.42℃

作业4：

习题17、某植物育苗工厂采用完全人工光源提供光照，其每层育苗架平面尺寸为0.7×

1.3m。

试根据利用系数法计算采用荧光灯和LED光源二种方案时，在育苗架平面上可以达到的光照强度（包括光照度，光合有效辐射照度PAR、光合有效光量子流密度PPFD）。

方案1，每层采用6支40W荧光灯，厂家提供的每支荧光灯的光通量为3000lm。

方案2，每层采用400个LED，其中红色LED为300个，蓝色LED为100个，厂家提供的每个LED的光通量，红色LED为20lm/个，蓝色LED为15lm/个。

（取维护系数k=0.75，利用系数U=0.8。

（思考题：

2种方案按光照度来评价时，哪种方案光照强度高？

按光合有效光量子流密度（PPFD）或光合有效辐射照度（PAR）来评价时，又是哪种方案光照强度高？

按不同度量单位评价的结果是否一致？

为什么？

方案1

光照度：

光有效辐射照度：

光合有效光量子流密度

方案2

光照度

光合有效量子流密度：

通过光照度、光有效辐射照度、光合有效量子流密度不同角度评价两方案，都是第二方案好一些。

作业5、北京地区某采用8mm聚碳酸酯（PC）双层中空板的连栋温室，东西方向5跨，每跨6.4m，南北方向共6个开间，柱距4m。

温室檐口高度4m，屋脊高度4.8m。

室内上部覆盖缀铝膜保温幕（67%铝膜，33%透明膜）。

要求夜间室内气温不低于15℃，试计算夜间温室密闭管理情况下的冬季采暖热负荷。

如果采用某燃油暖风机供暖（室内环流方式），该暖风机额定热风量为3500m2/h，热风出口温度为75℃。

试计算需配置多少台暖风机。

（冬季夜间室外计算气温为-12℃，冷风渗透产生的换气次数为1.0次/h。

补充习题试确定玻璃温室采用以下保温幕时的传热系数。

①采用缀铝膜保温幕（75%铝膜,25%透明膜），②采用缀铝膜（25%铝膜,75%透明膜）与PE薄膜双层保温幕。

地面面积:

宽=5×

6.4×

6×

4=768m2

4×

[4+0.5×

（4.8-4）]=211.2m2

5×

4=256m2

温室体积：

2、覆盖材料传热:

=4.0×

（211.2+256+827.2×

（1-0.42））×

（15+12+3）

=155328-41690.9=113637.1W

（32×

24-12×

4）+0.12×

12×

4]×

=5356.8W

=0.939×

1.24×

（15+12+3）=35978.7W

5、采暖热负荷

Qh=Qw+Qv+Qf=15532+5356.8+35978.7=196663.5-41690.9=154972.6W

6、暖风机数量

n=154972.6/[3500/3600×

（353/348）×

（75-15）]=154972.6/60946.6=2.5（台）

通过计算，应该为温室大棚安装3台该型号暖风机。

补充题计算：

同理计算的

（1）计算得n=2.51台，

（2）计算得n=2.67台（3）计算得n=2.34台。

综合以上计算得，所有材料都需要安装3台该型号暖风机

作业7.某栽培果菜的连栋温室，面积1920m2，室内容积7000m3，越冬生产中采用CO2施肥的措施以增加产量。

确定每天施肥时间为上午9时~11时，室内CO2浓度晴天控制在1200mL/L，阴天控制在600mL/L，根据温室的密闭性情况，估计其换气次数为2次/h，试分别计算晴天和阴天CO2施用的流量，以及每天的CO2气源消耗量，其中因为温室密闭不严漏失的CO2占多大比例？

如果温室采取加强密闭的措施，将换气次数降低为1次/h，则晴天和阴天的施用流量，每天消耗量，以及漏失量所占比例又各是多少？

（取Co=0.6g/m3，fc=3.5，晴天P=0.65×

10-3g/（m2·

s），Ps=0.1×

s），阴天P=0.5×

s），Ps=0.06×

s）。

换气2次/h，晴天情况下：

取n=2次/h，Co=0.6g/m3，P=0.65×

s）

fc=3.5，Ps=0.1×

Ci=1200/546=2.20g/m3

Gch表示换气消耗的CO2量。

Gcx表示植物消耗的CO2量

Gc=Gch+Gcx=nV（Ci－Co）+3600As（fcP－Ps）

=2×

7000×

（2.20-0.6）+3600×

1920×

（4×

0.00065-0.0001）

=22400+17280=39680g/h=39.7kg/h

每天施用时间为2小时，则每天的CO2气源消耗量为：

39.1=78.2kg其中漏失量所占比例为57.2%。

换气2次/h，阴天情况下

取n=2次/h，Co=0.6g/m3，P=0.5×

fc=3.5，Ps=0.06×

0.0005-0.00006）

=22400+13409.2=37809g/h=37.8kg/h

39.1=78.2kg其中漏失量所占比例为59.2%。

换气1次/h，晴天情况下：

取n=2次/h，

=1×

=11200+17280=28480g/h=28.5kg/h

28.5=57.0kg其中漏失量所占比例为39.3%。

换气1次/h，阴天情况下

=11200+13409.2=26609g/h=26.6kg/h

26.6=58.2kg其中漏失量所占比例为30.6%。

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