大型养猪场通风系统优化设计与数值模拟研究

发布时间：2018-03-18 08:20

  本文选题：猪舍　切入点：CFD　出处：《郑州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：猪场养殖舍内的养殖环境,直接影响着猪只的健康与生产能力。但目前我国在养殖场所室内环境的把控方面,并没有实质有效的举措,也没有引起养殖人员的高度重视,使得养殖环境存在诸多问题。本文在实地考察测量数据的基础上,利用ANSYS Fluent软件建立1:1的三维模型,对育肥猪舍内部环境进行模拟、分析和评估,发现其温度场、速度场存在的问题,并针对问题提出合理的优化方案,建立模型加以研究。研究结果如下:1、实地考察,选取目标猪舍进行数据测量,并根据测量数据进行三维建模,再将模拟值与实测值进行比较。结果显示:温度的模拟值与实测值相差不大,且遵循相似的规律,模拟值与实测值的最大绝对误差为1.52℃,最大相对误差为5.9%。风速的模拟值与实测值的绝对误差在0 m/s~0.19m/s,相对误差均在15%以内。结果证明,模拟值与实测值吻合性较好,运用FLUENT软件模拟猪舍内气流场是可行的。2、针对模拟结果对猪舍环境进行分析,发现猪舍环境存在以下问题:夏季猪只活动区的温度基本维持在26℃~27℃,超出了生长育肥猪最适宜的温度;大部分区域风速值在0.2m/s以下,且在距地面0.3m以内均有气流死区出现,越靠近地面气流死区面积越大,空气无流动现象,这对猪体散热、散湿极为不利。3、就目标猪舍环境存在的问题,设计出三种合理的优化方案,建立模型并加以模拟研究。方案1将原方案的侧送风改为顶送风模型;方案2在方案1的顶送风基础上,将出风口设置在漏缝地板以下;方案3保留原方案的侧送风模式,出风口模式与方案2相同。对三种优化方案的模拟结果进行分析,得出如下结论:方案1、2能够有效改善猪只活动区域风速较低的问题,且随着风速的提高,舍内温度有所下降。但由于出风口设置方式不同,方案2的温度场和风速场更均衡,对猪舍内环境的改善效果也最佳。方案3对出风口作出改进,也能够改善原方案中存在的问题,但其效果不如方案1和方案2。本研究证明,CFD是一种对猪舍环境模拟研究非常有效的工具,既为猪场环境研究提供了一种经济有效的方法,又为猪舍通风系统的设计和优化提供了理论依据和指导意见。
[Abstract]:The breeding environment in pig farms has a direct impact on the health and production capacity of pigs. However, at present, there are no effective measures to control the indoor environment of breeding places in China, nor have they aroused great attention from the farmers. There are many problems in the breeding environment. On the basis of field investigation and measurement data, a 1: 1 three-dimensional model was established by using ANSYS Fluent software. The internal environment of fattening pigsty was simulated, analyzed and evaluated, and the temperature field was found. The research results are as follows: 1, field investigation, select the target pig house for data measurement, and carry out 3D modeling according to the measured data. The results show that the simulated value of temperature is not different from the measured value, and follows the similar law, the maximum absolute error between the simulated value and the measured value is 1.52 鈩，

本文编号：1628754