番茄作物行向对中国日光温室微气候的影响评估：CFD模拟与数值分析

本文通过计算流体力学(CFD)模拟与实测数据结合，系统研究了番茄种植行向（南北N–S vs. 东西E-W）对日光温室(CSG)内气流、温湿度的调控机制。研究发现E-W行向虽提升保温性（空气温度平均升高1.77 K），但导致通风量降低59.19%，并增加高温低湿区域，为温室机械化与微气候平衡优化提供重要依据。

　　

Highlight

本研究通过双向验证（CFD模拟与实测方差分析）揭示了中国日光温室(CSG)中作物行向改变对微气候的显著影响。东西(E-W)行向种植虽提升保温性能（北墙表面温度增加0.51 K），但导致气流受阻，通风开口空气质量流量降低59.19%，可能引发局部高温（空气平均+1.77 K）和低湿（相对湿度-7.08%）问题。

Discussion

传统南北(N–S)与新兴东西(E-W)行向的对比研究表明，E-W布局更适合机械化作业，但连续作物行会形成"风障效应"，尤其在作物冠层较高时（如番茄生长后期），通风效率进一步下降。长期监测证实E-W行向具有更好的热绝缘性，可降低病虫害风险，但需权衡通风与保温的平衡。

Conclusions

基于瞬态三维CFD模型（温度预测均方根误差0.88 K）和季节实测数据，本研究为日光温室设计提供了关键见解：E-W行向适合低温季节以保温为主的生产，而N–S行向更利于需要强化通风的栽培场景。未来应开发动态行向调节系统以适配不同生长阶段需求。

（注：翻译保留原文专业表述如K（开尔文）、CFD等，并采用"风障效应"等生动术语增强可读性）