[发明专利]一种植物工厂槽缝射流散热装置及配套栽培架

说明书

本发明涉及植物栽培的散热设备领域，公开了一种植物工厂槽缝射流散热装置，包括气源、主管道和射流管道，气源具有出风口，主管道的一端与气源连通，主管道上设有连接口，射流管道的一端与连接口连通，射流管道的另一端封闭设置，射流管道的侧壁上沿射流管道的长度方向设有射流出口结构，能够有效的对栽培层架上的植株进行散热，改善局部气流流动情况。

技术领域

本发明涉及植物栽培的散热设备领域，特别是一种植物工厂槽缝射流散热装置及配套栽培架。

背景技术

植物工厂是农业发展的高级阶段，在我国虽然起步较晚，但发展速度是前所未有的。环境控制技术是植物工厂生产过程中不可或缺的，但凡有植物种植的地方，其环境条件控制至关重要。目前，大型植物工厂由于其空间大、层数多、密集度高，在植物生长环境温度均匀性控制上存在较大的难度。当前植物工厂中，散热在栽培模组的侧面安装散热风扇或散热管道，直接加装散热管道的，沿散热管道的方向，距离越远，压降越大，散热管道无法对栽培模组上做到均匀散热，另外，目前的散热管道为固定式管道，拆装麻烦。

发明内容

为此，需要提供一种植物工厂槽缝射流散热装置及配套栽培架，能够有效的解决栽培层架上散热不均的问题。

为实现上述目的，本发明提供了植物工厂槽缝射流散热装置，包括气源、主管道和射流管道，所述气源具有出风口，所述主管道的一端与气源连通，所述主管道上设有连接口，所述射流管道的一端与连接口连通，射流管道的另一端封闭设置，所述射流管道的侧壁上沿射流管道的长度方向设有射流出口结构。

进一步，所述射流出口结构为射流槽缝，所述射流槽缝沿射流管道的长度方向延伸设置,与射流槽缝相距离s的任一截面的平均速度v_m计算公式如下：

其中，b₀为射流槽缝宽度一半，v₀为射流初始速度，a为常数，值在0.1-0.11之间。

散热气流沿射流管道流动的过程能够不断的从射流槽缝吹向栽培层架。

进一步，所述射流管道的长度L，射流管道的长度L的计算过程包括以下两种方案：

第一种方案射流速度不变，包括如下步骤：

(1)射流槽缝的宽度为b，射流槽缝贯穿整个射流管道，假设射流速度分布v_slot为常数，A为射流面积，则x处管道速度为：

(2)限定x＝Lm时，最大速度不超过20m/s，则最大槽缝宽度b：

(3)整个分支管道的压力损失：

当射流速度沿管子不变时，需满足：

联立(3)(4)式，可求得L＝3D/λ；

第二种方案射流速度减小，包括如下步骤：

(1)射流管长L，x是沿管道长度方向的位置,dx是沿管道长度方向积分的x的微小变化,初始流速vslot-2，末尾流速vslot-1，射流速度分布符合：

(2)则管道内流速：

而伯努利方程

上述式6-11联合迭代求解，可得确定管道的长度L。

进一步，所述射流出口结构为多个射流孔，多个射流孔沿射流管道的长度方向间隔设置。