保育猪舍湿热环境与颗粒物的数值模拟研究

发布时间：2017-11-20 01:07

  本文关键词：保育猪舍湿热环境与颗粒物的数值模拟研究

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【摘要】：猪舍环境质量的好坏会直接影响到猪只的健康和生长性能,进而影响猪肉品质以及整个养猪产业的经济效益。尤其是保育仔猪,由于刚经历断奶应激,对外界环境变化敏感,抵抗疾病的能力相对其它生长阶段的猪只更加脆弱。保育猪的生长环境对其发病率、死亡率及后期生长均有重要影响。通过对猪舍环境进行模拟与评估可及时有效地发现猪舍内环境质量与分布均匀性问题。本研究应用计算流体力学(CFD)技术对当前采用较为先进的机械通风保育猪舍在低温季节下的舍内环境质量进行模拟与评估研究,研究结果可为保育猪舍设计建造与环境改善提供有益参考。本文基于计算流体力学技术,应用Navier-Stokes方程与RNG k-ε湍流模型,采用有限元离散方法,运用Gambit、ANSYS Fluent 16.0、CFD-POST这三种CFD软件对中国东南地区典型保育猪舍内气流场、温度场、湿度场、颗粒物浓度场进行三维稳态模拟。模拟结果得出以下结论：1)以联合通风的保育猪舍为研究对象,对初春寒冷时期舍内的气流场、温度场和相对湿度场进行模拟。模拟结果为：风速范围主要为0-0.25m/s,因猪舍进风口均在东墙,从而导致距离较远的西墙风速明显下降,且空气滞留的时间较长,空气龄最大达到15min；猪舍内温度范围主要为22～26℃,相对湿度范围主要为65-73%。该猪舍的湿热环境总体满足保育猪的需求,但猪舍内的温湿度和气流的分布不均匀,空气质量较差,存在部分环境死区。2)通过对采用负压通风的保育猪舍内气流场、温度场、湿度场和颗粒物浓度场的模拟可知：冬季仅开启排风风机且变频排风时,猪舍内大部分区域风速在0.1m/s以下,但仍需注意在气流入口冷风进入与舍内湍流造成的部分区域气流过大可能产生的不利影响。在保温灯局部加热的情况下,舍内温度范围主要为24～27℃,相对湿度范围主要为40～65%,满足保育猪对湿热环境的基本需求。从颗粒物浓度分布结果可知,受舍内气流带动,在靠近墙体处产生气流漩涡所导致的近墙体处颗粒物浓度较高,与猪只休憩的位置有所重叠,需适当调整保温灯布置位置以保障猪只在取暖的同时尽少有害颗粒物的吸入。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S828

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本文编号：1205520