RSAU-MTAA
Electronic Library

     

Details

Title: Математическая модель температурного поля конвективного теплообмена в фитотроне = Mathematical model of the temperature field of convective heat exchange in a phytotron // АГРОИНЖЕНЕРИЯ. – 2025. – Том 27, №.6
Creators: Дородов П.В.; Гусенников Е.Н.; Юран С.А.; Широбокова Т.А.; Поспелова И.Г.
Imprint: Москва: РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, 2025
Collection: Журнал «Агроинженерия»
Subjects: Электротехнологии — автоматизация сельского хозяйства; фитотрон; микроклимат; температурное поле; математическая модель; математические модели температурных полей; метод решения уравнений конвективного теплообмена; phytotron; microclimate; temperature field; mathematical model; mathematical models of temperature fields; method for solving convective heat transfer equations
UDC: 536.2:631.34
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: Russian
DOI: 10.26897/2687-1149-2025-6-109-117
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Additionally: New arrival; All documents
Record key: RU/ЦНБ имени Н.И. Железнова/EPERIODIKA/EPERIODIKA-20251224-71243

Allowed Actions: Read Download (1.3 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Высококачественные исследования в области агроинженерии требуют точного подхода к контролю параметров микроклимата в фитотроне, особенно температуры. Распределение температуры при различных режимах работы фитотрона требует дополнительного научного исследования. В основе разрабатываемого устройства лежит техническое решение раздельного нагрева растений и их корневой системы за счет разделения объема воздуха на камеру выращивания растений и камеру нагрева почвы. Целью исследований является получение уравнений температурного распределения воздушных масс в фитотроне с учетом конвективного теплообмена в камерах выращивания растений и нагрева почвы. Среди рассмотренных методов моделирования, подходящих для решения данной задачи, выбран метод разделения переменных. Для математического моделирования температурного поля в камере фитотрона применили аналитический метод решения уравнений конвективного теплообмена, основанный на уравнении Навье-Стокса. В ходе теоретического исследования разработали математические модели температурных полей в камерах фитотрона, которые демонстрируют отклонение от средней температуры менее 5%, что достаточно для точного создания контролируемого микроклимата. В дальнейшем математические модели будут проверены методами компьютерного моделирования и натурными испытаниями на экспериментальной установке с учетом агротехнологических требований. Результаты расчета могут быть использованы при проектировании систем автоматического управления нагревательными элементами и вентиляции фитотронов различных типоразмеров./Precise control of microclimate parameters within phytotrons, particularly temperature, is crucial for highquality agricultural engineering research. Optimizing temperature distribution under diverse phytotron operating conditions necessitates further investigation. This study focuses on a novel phytotron design featuring separate heating of plants and their root systems by partitioning the air volume into distinct plant growth and soil heating chambers. The study aimed to derive equations describing air temperature distribution within the phytotron, considering convective heat exchange in both the plant growth and soil heating zones. Among candidate modeling techniques, the method of separation of variables was selected for its suitability. An analytical approach, based on solving convective heat transfer equations derived from the Navier-Stokes equations, was employed to mathematically model the temperature field within the phytotron chambers. The theoretical analysis resulted in the development of mathematical models predicting temperature fields in the phytotron chambers with a maximum deviation of less than 5% from the average temperature. This level of accuracy is deemed sufficient for precise microclimate control. These mathematical models will be subsequently validated through computer simulations and field testing on an experimental phytotron, taking into account agricultural technology requirements. The resulting calculation results can be applied to the design of automatic control systems for heating elements and ventilation within phytotrons of varying sizes.

Document access rights

Network User group Action
RSAU-MTAA CSL Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Table of Contents

  • ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПК
  • Интеллектуальная система учета и картографирования всходов сахарной свеклы по данным RGB-аэрофотосъемки с применением методов глубокого обучения
  • С.Г. Мударисов1*, И.Р. Мифтахов2, И.М. Фархутдинов3
  • Моделирование воздействия сжатого воздуха на поверхностный слой суглинистой почвы
  • Я.П. Лобачевский 1 .С.И. Старовойтов 2
  • Повышение эффективности механизированной уборки пшеницы в условиях Ирака с применением полиэтиленовых рукавов
  • И.А.Х. Хуссейн1, А.Г. Левшин2*, И.Н. Гаспарян3
  • Методика вибрационной диагностики гидравлической системы технологических машин при выполнении сельскохозяйственных работ на примере шестеренного насоса НШ-32А
  • О.А. Ступин1*, А.В. Шитикова2, А.С. Апатенко3
  • Композиционный биодеградируемый полимерный материал для фильтрационных систем
  • Е.А. Улюкина1*, С.С. Гусев2, А.С. Свиридов3, Н.Д. Блинов4, Н.П. Попова5
  • Направления совершенствования воспроизводства технического потенциала аграрного сектора экономики страны
  • В.Т. Водянников1, Е.Ф. Малыха2, Н.В. Сергеева3
  • Разработка агрегата штангового типа с пневмотранспортной системой для дифференцированного внесения тукосмесей в ресурсосберегающих геоинформационных агротехнологиях точного земледелия
  • С.Д. Ридный1*, Е.В. Кулаев2, Д.И. Грицай3, Н.А. Баганов4, А.А. Димитров5, М.А. Мастепаненко6, А.Г. Арженовский7
  • Технология изготовления серебросодержащих мембранных фильтров с бактериостатическими свойствами
  • И.Б. Опарина1, А.Ю. Иванников2, М.А. Каплан3, М.А. Севостьянов4, А.Г. Колмаков5
  • ТЕХНИЧЕСКИЙ СЕРВИС В АПК
  • Оценка качества процесса обработки опорных шеек распредвалов под ремонтный размер с помощью статистических инструментов контроля
  • О.А. Леонов1, Г.Н. Темасова2*, П.В. Голиницкий3, И.Н. Кравченко4, А.Н. Самордин5
  • Устройство для мониторинга системы подачи воздуха и диагностических параметров работы ДВС сельскохозяйственной техники
  • Ю.В. Катаев1*, А.С. Саяпин2, Е.В. Пестряков3, М.Н. Костомахин4, Н.А. Петрищев5
  • ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
  • Влияние параметров нагрузки и линии электропередачи на качество электрической энергии
  • Т.А. Мамедов1, В.И. Загинайлов2*, А.Ю. Шелягина3, О.В. Лештаев4, Д.С. Карлаков5
  • Способы снижения уровня электромагнитных помех статических преобразователей электроэнергии
  • О.В. Григораш1*, Д.А. Нормов2, А.В. Савенко3, Е.А. Денисенко4, В.Л. Болотин5
  • Математическая модель температурного поля конвективного теплообмена в фитотроне
  • П.В. Дородов1, Е.Н. Гусенников2*, С.И. Юран3, Т.А. Широбокова4, И.Г. Поспелова5
  • ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
  • Аграрное образование будущего: баланс между академическими знаниями и запросами рынка труда
  • А.Л. Севостьянов1*, О.Ю. Гришаева2, С.И. Головин3, Р.А. Булавинцев4
  • FARM MACHINERY AND TECHNOLOGIES
  • Automated sugar beet seedling detection and mapping using a UAV-borne RGB camera and deep learning techniques
  • S.G. Mudarisov1*, I.R. Miftakhov2, I.M. Farkhutdinov3
  • Modeling the impact of compressed air on the surface layer of loamy soil
  • Y.P. Lobachevsky 1, S.I. Starovoitov 2
  • Improving the efficiency of mechanized wheat harvesting in Iraq using polyethylene hoses
  • I.A.H. Hussein1, A.G. Levshin2*, I.N. Gasparyan3
  • Vibration diagnostics method applied to the hydraulic equipment of technological machines: a case of a gear pump NSh-32A
  • O.A. Stupin1, A.V. Shitikova2, A.S. Apatenko3
  • Biodegradable polymer composite for filtration applications
  • E.A. Ulyukina1*, S.S. Gusev2, A.S. Sviridov3, N.D. Blinov4, N.P. Popova5
  • Areas for improving the technical capacity reproduction of the national agricultural sector
  • V.T. Vodyannikov1, E.F. Malykha2, N.V. Sergeeva3
  • Design of a pneumatic boom unit for variable-rate fertilizer application in resource-saving geoinformation agrotechnologies of precision farming
  • S.D. Ridniy1*, E.V. Kulaev2, D.I. Gritsai3, N.A. Baganov4, A.A. Dimitrov5, M.A. Mastepanenko6, A.G. Arzhenovskiy7
  • Technology for the production of silver-containing membrane filters with bacteriostatic properties
  • I.B. Oparina1, A.Yu. Ivannikov2, M.A. Kaplan3, M.A. Sevostyanov4, A.G. Kolmakov5
  • TECHNICAL SERVICE IN AGRICULTURE
  • Quality assessment of machining the main bearings journals of camshafts to oversize dimensions using statistical process control tools
  • O.A. Leonov1, G.N. Temasova2*, P.V. Golinitskiy3, I.N. Kravchenko4, A.N. Samordin5
  • Device for monitoring the air intake system and diagnostic parameters of agricultural machinery engines
  • Yu.V. Kataev1*, A.S. Sayapin2, E.V. Pestryakov3, M.N. Kostomakhin4, N.A. Petrishchev5
  • POWER SUPPLY AND AUTOMATION OF AGRICULTURAL PRODUCTION
  • Impact of load and transmission line parameters on power quality
  • T.A. Mamedov1, V.I. Zaginailov2*, A.Yu. Shelyagina3, O.V. Leshtaev4, D.S. Karlakov5
  • Ways to reduce electromagnetic interference in static electric power converters
  • O.V. Grigorash1*, D.A. Normov2, A.V. Savenko3, E.A. Denisenko4, V.L. Bolotin5
  • Mathematical model of the temperature field of convective heat exchange in a phytotron
  • P.V. Dorodov1, E.N. Gusennikov2*, S.I. Yuran3, T.A. Shirobokova4, I.G. Pospelova5
  • THEORY AND METHODOLOGY OF PROFESSIONAL EDUCATION
  • Agricultural education of the future: a balance between academic knowledge and labor market demands
  • A.L. Sevostyanov1*, O.Yu. Grishaeva2, S.I. Golovin3, R.A. Bulavintsev4

Usage statistics

stat Access count: 17
Last 30 days: 17
Detailed usage statistics