海南地区的高温雷暴、强降雨和热带气旋等极端气候,极大的限制了海南农业露地栽培。因此,海南地区温室内环境的研究对于作物的生长发育具有重要意义。近年来,我国大型温室建设呈加速态势,探究大型温室在海南地区的适应性以及优化温室内自然通风效果对提高温室生产力和节约温室成本具有一定的实用价值。本研究通过现场测试、模型构建、模拟优化,研究温室内外环境之间的耦合关系和温室内环境的影响因素。选取典型的1月、3月、7月和11月进行分析,利用计算流体力学(CFD)技术,构建温室的三维稳态模型,验证自然通风条件下温室模型的有效性。进一步研究通风口尺寸、配置和进风口处风速等因素变化对温室内温度场和流场的影响,对温室通风提出优化建议。主要研究结论如下:1.海南地区连栋薄膜温室在试验期间温室内部环境相对稳定,利于温室内作物周年生产。夏季温室内最高温度为39.3℃,平均温度为(31.4±0.2),冬春秋季室内平均温度在24℃~26℃之间,冬季室内最低温度为19.6℃。温室内四季平均相对湿度为76%~87%。夏秋季温室遮阳效果良好,但在下午15:00时,温室内光照强度低于作物的光饱和点,宜关闭遮阳网;冬春季温室内平均光照强度分别为(91.4±0.3)μmol/(m~2·s)和(58.8±0.2)μmol/(m~2·s)。2.构建了自然通风条件下海南地区连栋薄膜温室的三维稳态模型。基于对模型简化、计算域选择、网格划分,标准k-湍流模型、DO辐射模型以及模型的边界条件等参数设置,使得温室内各测点处温度的模拟值与实测值之间的最大相对误差为5.9%,平均相对误差仅为3.0%。同时通过模拟发现温室顶窗通风和纵向通风的联合通风效果不明显的问题。3.为优化温室自然通风的通风效果,进一步模拟通风口尺寸、配置和进风口处风速改变对温室内环境的影响。首先,当增大温室通风口尺寸,温室内气流分布相对稳定,温室内气流平均速度达到1.3 m/s左右。其次,在温室横向增设2 m×2 m侧窗,温室内气流平均速度在1.4 m/s左右,温室内气流流动情况得到改善,提升了温室顶窗的利用率。最后,当温室进风口处风速增大为3 m/s时,温室内栽培区域(2 m)处的气流平均速度约为2.1 m/s。综上所述,本研究结果表明连栋薄膜温室在海南地区具有良好的适应性,通过现场试验和模型模拟,分析了温室内外环境之间的耦合关系,并进行了传热分析,从而更好地调控温室内环境,为海南地区设施农业的规模化发展以及提升设施生产环境控制水平提供理论基础。