農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程習(xí)題

文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.作業(yè)（1）-2013091、山東濟(jì)南某文洛型連棟玻璃溫室，東西方向96m（共10跨，跨度為9.6m,每跨3個屋頂）,南北方向40m,天溝高度3.6m,屋脊高4.4m,室內(nèi)上部覆蓋綴鋁膜保溫幕。原計(jì)劃種植喜溫的果菜類蔬菜，設(shè)計(jì)配置的采暖系統(tǒng)供暖量為500kW,試計(jì)算在冬季夜間室外計(jì)算氣溫-9C的情況下，室內(nèi)能夠維持多高的氣溫?，F(xiàn)如果改種植花卉，要求夜間室內(nèi)氣溫不低于18C,試計(jì)算其冬季采暖熱負(fù)荷應(yīng)為多少？（冷風(fēng)滲透產(chǎn)生的換氣次數(shù)為1.5次Zh,屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為3.4W/（m2.C）,側(cè)墻和山墻傳熱系數(shù)為6.2W/（m2：C）。）解：1、溫室面積及室內(nèi)容積地面面積：As=長X寬=96X40=3840m2山墻面積:2X96X[3.6+0.5X(4.4-3.6)]=768m2側(cè)墻面積：2X40X3.6=288m2屋面面積：103240(4.4由(9.6/3/2)2_24293.3m°室內(nèi)容積：768X40=30720m32、覆蓋材料傳熱：QwjKjAgj（tito）=[6,2X(768+288)+3.4X4293.3]X(18+9+3)3、地中傳熱3、地中傳熱：QfKsjAj(tito)=[0,24X(96X40-76X20)+0.12X76X20]X(18+9+3)=22176W4、冷風(fēng)滲透耗熱量Qv冷風(fēng)滲透量(換氣次數(shù)為1次/h)L-^nV1.53072012.8m3/s36003600空氣密度353(t273)353(18273)1.22kg/m3、人e淡禾協(xié)拈曰QvLacD(tit0)3,711.2261030(12x15)126492伶風(fēng)滲透耗熱重：vap'i°，=12,8X1.22x1030X(18+9+3)=482534.4W⑤采暖熱負(fù)荷Qh=Qw+Qv+Qf=(634332.6+482534.4+22176=1140043W單位面積的采暖負(fù)荷為：1140043/3840=296.9W/m2文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持2、武漢地區(qū)某有窗式仔豬舍，采用磚混結(jié)構(gòu)，平屋頂?？缍葹?.5m,長度50.4m,檐口高度4m。四面墻體(原為南北側(cè)墻)為240mm厚磚墻，內(nèi)層為3.5cm厚水泥膨脹珍珠巖，外面20mm厚水泥砂漿抹灰，每側(cè)墻上開設(shè)有1500x1500mm單層木框窗14個，二面端墻上分別有1500X2700mm單層木門各一扇。屋面為200厚加氣混凝土板，板上為二氈三油防水層。舍內(nèi)飼養(yǎng)仔豬250頭(9kg/頭)，冬季采用1500m3/h的通風(fēng)量。試計(jì)算在無采暖情況下，舍內(nèi)能維持的溫度，如需維持20c的舍內(nèi)氣溫，需提供的供熱量為多少？(武漢地區(qū)采暖室外計(jì)算溫度為-2C。)解：豬舍豬散失的熱量：Qs=250X9X1=2250W墻面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：0.78+0.18+0.8=1.76W/(itf?C)窗傳熱系數(shù)：3.00門傳熱系數(shù)：2.8w/(k.m2)北面彳^正0~10%東西修正-5%南面修正-15~-30%北墻傳熱：1X110%X{[(50.4X4-14X1,52)X1.76+14X1,52X3.00]X(20+2)}=9532.4W南墻傳熱：1X77%X{[(50.4X4-14X1,52)X1.76+14X1,5214X1.52X3,00]X(20+2)}=6672.7W東西墻傳熱：1x95%X2X{[(7.5X4-1.5X2.7)X1.76+1.5X2,7X2,8]X(20+2)}=2383.1W屋頂傳熱：1X50.4X7,5X1.37X(20+2)=11392.9W圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱：Qw=11392.9+2383.1+6672.7+9532.4=29981.1W地中傳熱：QfKsjAj(tito)=[0.47X2X2X(7.5+50.4)+0.23X3,5X46.4]X(20+2)=3216.5W冷風(fēng)滲透量(換氣次數(shù)為1次/h)L15000.42m3/s36003600空氣密度353仕273)353(20273)1.20kg/m3、人巾、麻禾玨的日QvLacp(tito)3.711.2261030(1215)126492伶風(fēng)滲透耗熱重：va八i=0.42X1.20X1030X(20+2)=11420.64W采暖熱負(fù)荷：QhQwQvQs=29981.1+11420.64-2250=39151.7W單位面積的采暖負(fù)荷為：39151.7/378=103.6W/m2作業(yè)二,圖示三連棟溫室，二側(cè)窗為上卷式卷簾窗，窗洞口全長為30m,窗口下邊沿離地文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持高度為0.6m,卷簾全開啟時上邊沿離地高度為1.8m。在溫室每個脊部設(shè)有天窗，在圖示風(fēng)向下，天窗僅開啟背風(fēng)面一側(cè)，每個天窗口形成有效通風(fēng)面積為30mx0.6m的通風(fēng)口，其中心離地高度為5.4m。試計(jì)算在下列三種情況下的溫室自然通風(fēng)量：①室外風(fēng)速=0,氣溫為5C,室內(nèi)氣溫為28C；②室外風(fēng)速vo=3.5m,溫室內(nèi)外氣溫均為20C；③室外風(fēng)速vo=3.5m,室外氣溫為5C,室內(nèi)氣溫為28C。(各通風(fēng)口的流量系數(shù)均取為0.65。)解：卷簾窗口面積Aa=30X(1.8-0.6)=36m2天窗面積Ab=3X30X0.6=54m2窗口高差h=5.4-(1.8+0.6)/2=4,2m作業(yè)3:習(xí)題31.華北某地區(qū)某密閉式雞舍跨度為12m,長80m,舍內(nèi)凈高2.5m?？紤]夏季通風(fēng)降溫的要求，擬采用濕簾一一縱向通風(fēng)系統(tǒng)，在雞舍一端安裝風(fēng)機(jī)，另一端安裝濕簾。為促進(jìn)雞只體熱散發(fā)，按舍內(nèi)達(dá)到1.8m/s的平均氣流速度確定通風(fēng)量。試選擇和配置合適的濕簾一風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)，選配風(fēng)機(jī)、濕簾和供水量。如按舍內(nèi)氣溫從進(jìn)風(fēng)口至排風(fēng)口有3c左右的溫升，試計(jì)算在夏季(空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為34.8C,室外計(jì)算濕球溫度tw=26.7C)舍內(nèi)的平均氣溫(進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口氣溫平均值)為多少。解：空氣流量：LVA1.8122.53600194,400m3/h室外空氣密度a353(ta273)353304.81.16kg/m3假設(shè)選擇型號為9FJ14.0的風(fēng)機(jī)四臺。風(fēng)機(jī)處的壓差pf-^(―)2116(—54—)26.6Pa2A20.6524.6假設(shè)選擇濕簾厚度為125mm,高度為2.2m,寬度為12m通過濕簾的風(fēng)速0L/F。54/26.42.08m/spp濕簾處的壓差p45Pap降溫效率77%室內(nèi)溫度tbta(tatw)34.80.77(34.826.7)25.93c室內(nèi)平均溫度tbtb3/227.43c驗(yàn)算：壓差PPfPD456.651.6Pap

文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持通風(fēng)量L4484964193.985.6m3/h室內(nèi)平均空氣流速1L1.796m/s室內(nèi)平均空氣流速3600A通過濕簾的風(fēng)速pL/Fp2.04m/s降溫效率77%用水量E0.46(tatb)L0.46(34.825,93)53.88219.84g/s791kg/h供水量Es1.2E1.2791949.2kg/h假設(shè)基本合理所以選擇四臺型號為9FJ14.0的風(fēng)機(jī)，厚度為125mm,高度為2.2m,寬度為12m的濕簾，每小時供應(yīng)949.2kg/h時，室內(nèi)平均溫度為27.42C作業(yè)4:習(xí)題17、某植物育苗工廠采用完全人工光源提供光照，其每層育苗架平面尺寸為0.7X1.3m。試根據(jù)利用系數(shù)法計(jì)算采用熒光燈和LED光源二種方案時，在育苗架平面上可以達(dá)到的光照強(qiáng)度（包括光照度，光合有效輻射照度PAR、光合有效光量子流密度PPFD）。方案1,每層采用6支40W熒光燈，廠家提供的每支熒光燈的光通量為3000lm。方案2,每層采用400個LED,其中紅色LED為300個，藍(lán)色LED為100個，廠家提供的每個LED的光通量，紅色LED為20lm/個，藍(lán)色LED為15lm/個。（取維護(hù)系數(shù)k=0.75,禾1J用系數(shù)U=0.8。）（思考題：2種方案按光照度來評價時，哪種方案光照強(qiáng)度高？按光合有效光量子流密度（PPFD）或光合有效輻射照度（PAR）來評價時，又是哪種方案光照強(qiáng)度高？按不同度量單位評價的結(jié)果是否一致？為什么？）解：萬案1光照度：ekUn光照度：ekUn/A光有效輻射照度：PAR。750.8630000.71.34E41186.81186.8lx4.7472W?m光合有效光量子流密度PPED18E181.186821.3624umol?m2s1萬案2光照度光有效輻射照度：光合有效量子流密度：通過光照度、光有效輻射照度、光合有效量子流密度不同角度評價兩方案，都是第二方案好一些。作業(yè)5、北京地區(qū)某采用8mm聚碳酸酯（PC）雙層中空板的連棟溫室，東西方向5跨,

文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.每跨6.4m,南北方向共6個開間，柱距4m。溫室檐口高度4m,屋脊高度4.8m。室內(nèi)上部覆蓋綴鋁膜保溫幕（67%鋁膜，33%透明膜）。要求夜間室內(nèi)氣溫不低于15C,試計(jì)算夜間溫室密閉管理情況下的冬季采暖熱負(fù)荷。如果采用某燃油暖風(fēng)機(jī)供暖（室內(nèi)環(huán)流方式），該暖風(fēng)機(jī)額定熱風(fēng)量為3500m2/h,熱風(fēng)出口溫度為75C。試計(jì)算需配置多少臺暖風(fēng)機(jī)。（冬季夜間室外計(jì)算氣溫為-12C,冷風(fēng)滲透產(chǎn)生的換氣次數(shù)為1.0次/h。）補(bǔ)充習(xí)題試確定玻璃溫室采用以下保溫幕時的傳熱系數(shù)。①采用綴鋁膜保溫幕（75%鋁膜,25%透明膜），②采用綴鋁膜（25%鋁膜，75%透明膜）與PE薄膜雙層保溫幕。解：1、溫室面積及室內(nèi)容積地面面積：As=長X寬=5X6,4X6X4=768m2山墻面積:2X6X4X[4+0.5X(4.8-4)]=211,2m2側(cè)墻面積：2X5X6.4X4=256m2屋面面積:溫室體積：V2、覆蓋材料傳熱溫室體積：V2、覆蓋材料傳熱：526.46654343四.2m4/2)2827K2Am(fito)=4.0X(211.2+256+827.2X(1-0.42))X(15+12+3)=155328-41690.9=113637.1W3、地中傳熱：QfKsjAj（tito）=[0,24X(32X24-12X4)+0.12X12X4]X(15+12+3)=5356.8W4、冷風(fēng)滲透耗熱量Qv冷風(fēng)滲透量(換氣次數(shù)為1次/h)L-±-nV13379.20939m3/s36003600.空氣密度353(ti273)353(15273)1.24kg/m3冷風(fēng)滲透耗熱量：QvLaCp(tito)=0額1X112投1030°3°(15%+315=35撅4W5、米暖:熱負(fù)荷Qh=Qw+Qv+Qf=15532+5356.8+35978.7=196663.5-41690.9=154972.6W6、暖風(fēng)機(jī)數(shù)量n=154972.6/[3500/3600X1030X(353/348)X(75-15)]=154972.6/60946.6=2.5(臺)通過計(jì)算，應(yīng)該為溫室大棚安裝3臺該型號暖風(fēng)機(jī)。文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.補(bǔ)充題計(jì)算：同理計(jì)算的(1)計(jì)算得n=2.51臺，(2)計(jì)算得n=2.67臺(3)計(jì)算得n=2.34臺。綜合以上計(jì)算得，所有材料都需要安裝3臺該型號暖風(fēng)機(jī)作業(yè)7.某栽培果菜的連棟溫室，面積1920m2,室內(nèi)容積7000m3,越冬生產(chǎn)中采用CO2施肥的措施以增加產(chǎn)量。確定每天施肥時間為上午9時~11時，室內(nèi)CO2濃度晴天控制在1200mL/L,陰天控制在600mL/L,根據(jù)溫室的密閉性情況，估計(jì)其換氣次數(shù)為2次/h,試分別計(jì)算晴天和陰天CO2施用的流量，以及每天的CO2氣源消耗量，其中因?yàn)闇厥颐荛]不嚴(yán)漏失的CO2占多大比例？如果溫室采取加強(qiáng)密閉的措施，將換氣次數(shù)降低為1次/h,則晴天和陰天的施用流量，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=0.65X10-3g/(m2-s),Ps=0.1x10-3g/(m2-s),陰天P=0.5X10-3g/(m2?s),Ps=0.06X10-3g/(m2s)。)解：換氣2次/h,晴天情況下：取n=2次/h,Co=0.6g/m3,P=0.65x10-3g/(m2?s)fc=3.5,Ps=0.1X10-3g/(m2.s)Ci=1200/546=2.20g/m3Gch表示換氣消耗的CO2量。Gcx表示植物消耗的CO2量Gc=Gch+Gcx=nV(Ci—Co)+3600As(fcP—Ps)=2X7000X(2.20-0.6)+3600X1920X(4X0.00065-0.0001)=22400+17280=39680g/h=39.7kg/h每天施用時間為2小時，則每天的CO2氣源消耗量為：2X39.1=78.2kg其中漏失量所占比例為57.2%。換氣2次/h,陰天情況下取n=2次/h,Co=0.6g/m3,P=0.5x10-3g/(m2-s)fc=3.5,Ps=0.06X10-3g/(m2?s)Ci=1200/546=2.20g/m3Gch表示換氣消耗的CO2量。Gcx表示植物消耗的CO2量Gc=Gch+Gcx=nV(Ci-Co)+3600As(fcP—Ps)=2X7000X(2.20-0.6)+3600X1920X(4X0.0005-0.00006)=22400+13409.2=37809g/h=37.8kg/h每天施用時間為2小時，則每天的CO2氣源消耗量為：2X39.1=78.2kg其中漏失量所占比例為59.2%。換氣1次/h,晴天情況下：取n=2次/h,Gc=Gch+Gcx=nV(Ci-Co)+3600As(fcP—Ps)=1X7000X(2.20-0.6)+3600X1920X(4X0.00065-0.0001)文檔來源為：