设施农业环境调控技术对获取优质优产农业产品具有重要作用,其中温室技术因其高产高质特点已成为设施农业发展的重要方向。如何制定合理的温室气温调控方案,是提高温室生产效益,降低能耗的关键问题。本文基于计算流体力学(computational fluiddynamics,CFD)建模方法,结合室外气象预报信息,以苏南地区大型连栋塑料温室为研究对象,提出新的温室气温时空变化预测模型,对模型进行验证分析。论文主要研究内容包括:(1)合理简化温室的物理模型,并建立与之对应的CFD数学模型。其中,采用Boussinesq假设处理自然对流的浮升力项;利用标准k-ε湍流模型模拟室内气流流动,并在近壁面区域引入标准壁面函数进行计算;辐射换热的模拟选择DO辐射模型;利用有限体积法对微分方程进行离散,并选用分离式求解法对离散方程组进行求解。(2)搭建温室试验环境,制订相关试验方案。对夏季温室自然通风和湿帘-风机通风环境,以及冬季温室日间保温帘收拢和夜间保温帘展开环境进行试验测量,为后续预测模型的建立与验证提供参考依据。(3)基于CFD建模方法,结合室外气象预报信息,改进经典的CFD模型,提出新的温室气温时空变化预测模型。通过调整模型参数,引入室外气温、太阳辐射、湿帘-风机对温室气温的影响,建立夏季温度时空变化预测模型;引入室外气温、太阳辐射、保温帘对温室气温的影响,建立冬季温度时空变化预测模型。对不同季节不同调控措施下温室气温的时空变化进行预测。(4)将模型预测结果与实测数据比较,试验结果表明:预测值与实测值吻合良好,夏季试验均方根误差在1.2℃以内,最大相对误差在6%以内,平均相对误差在4%以内,冬季试验均方根误差在1℃以内,最大相对误差在16%以内,平均相对误差在12%以内,所建温室气温时空变化预测模型能够准确地预测温室气温的时空变化。用预测模型分析温室气温的分布情况,结果表明:夏季不同通风条件下温室气温空间分布存在明显差异,湿帘-风机降温效果较自然通风明显,持续的湿帘-风机通风可将温室气温控制在较低水平;冬季不加温环境下温室气温分布比较均匀,日间室内气温明显高于室外气温,夜间增盖保温帘减缓了作物区域的降温趋势,温室环境满足作物的生长需求。