近日，水利土木工程學院王少杰教授團隊在《Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics》在線發表了題為“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,園藝科學與工程學院魏珉教授等參與該項研究。
大跨度的農業大棚適于機械化作業，且建造成本較低、適于多重覆蓋、土地利用效率高，近年來在農業生產中已逐漸得到廣泛應用。然而，普通大跨度拱棚伴隨跨度增加，抗風降溫性能減弱，棚內湍流現象加劇，為提高大跨度拱棚結構在夏季的抗風降溫性能，該團隊研發了M型抗風降溫塑料大棚（授權專利號：ZL201821608523.4）。
本研究探明了封閉時風向角對農業大棚風壓分布的影響，優化得到了M型大棚頂部V型區域的最優角度；通過與相同跨度的普通大跨度拱棚相比較，驗證了M型大棚在通風口開啟、封閉兩種狀態下均具有良好的抗風性能；基于山東農業大學高性能計算平臺，實現了農業大棚風濕熱多場耦合動力仿真模擬，明晰了通風降溫機制，提出了最優通風降溫策略。該研究表明M型大棚相較普通大跨度拱棚的抗風性能明顯提升，且同時滿足夏季良好的通風降溫效果，適于作為新型棚體在現代節能園藝設施中推廣應用，為園藝設施結構防災、環境調控和老舊棚體改造提供了有效、經濟、低碳措施。
圖1. 普通大跨度拱棚與M型農業大棚氣流分布對比
該研究得到了國家自然科學基金、農業農村部農業設施結構設計與智能建造重點實驗室開放課題和國家大宗蔬菜產業技術體系項目的資助，學校高性能計算平臺提供了算力支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jweia.2023.105410
編 輯：萬 千
審 核：賈 波
