东北地区地处寒地,气候比较寒冷且早晚温差较大,为提高水稻的生长质量,育秧成为北方寒冷地区种植水稻必不可少的一部分。育秧大棚内温湿度是直接影响水稻秧苗生长的重要环境因素,因此保证大棚内温湿度场的均匀分布具有重要意义。本文以寒地水稻育秧大棚作为研究对象,采用CFD方法模拟自然通风条件下大棚内部温湿度场及气流场的分布情况以及变化规律,并根据水稻秧苗的实际生长需求对大棚进行通风结构优化,提出北方寒冷地区不同长度的水稻育秧大棚适宜采用的最佳通风配置。(1)结合计算流体动力学的相关理论知识与大棚实际模型,建立秧苗—大棚—环境的数学模型。选用标准k-?湍流模型,对近壁区低Re流动选用壁面函数法进行处理,辐射换热选用DO辐射模型,大棚内种植的水稻秧苗作物设定为多孔介质模型,大棚内湿度采用组分模型进行求解。(2)应用Gambit软件建立与实验大棚相等大小的三维模型,选取实地测量数据作为模拟的边界条件,采用CFD方法对水稻育秧大棚环境进行数值模拟研究,并将模拟得到的温湿度数值与实测数值进行对比,验证模型的可行性。验证结果显示:模拟值与实测值吻合较好,通过建立的CFD模型模拟可较为真实准确地反映出水稻育秧大棚内部环境的分布情况,可为进一步研究不同外界环境和不同结构参数对大棚内环境的影响提供理论和技术支撑。(3)利用已验证的CFD模型模拟分析了在外界不同风速和风向条件下,大棚内部温湿度场及气流场的分布情况以及变化规律。(4)根据水稻秧苗在离乳期的实际生长需求,对大棚的卷帘安装高度及大门尺寸进行优化,优化后的大棚内部温湿度场及气流场改善效果明显,满足水稻秧苗的最适生长环境且总体分布较为均匀,对水稻秧苗优势生长和提高质量具有重要意义。(5)为保证水稻秧苗能有良好的生长环境,进而提高秧苗的质量,通过多次数值模拟与分析得出适宜北方寒冷地区不同长度水稻育秧大棚的最佳通风配置,可在实际生产运用中提供理论依据及指导意义。