基于CFD技术的兔舍热环境评估

发布时间：2020-03-26 17:26

【摘要】：随着人们对兔产品需求量的不断增加和养兔业的不断发展,其饲养方式也从最初的小规模家庭散养逐渐向规模化、集约化饲养转变。尽管养殖技术的不断提高,促进了养兔业的发展,但由于兔子的生理特点和疾病特点,环境、营养、疾病、经营管理等因素仍然在影响兔子的生产。其中舍内养殖环境(风速、温度、相对湿度等)仍是制约兔子生产水平最重要的因素之一。因此需要对舍内的养殖环境质量进行监测、评估、调控以减少兔子的应激反应,从而提高自身免疫,降低患病几率,最终达到提高生产效率的目的。本研究通过现场实测和CFD模拟技术对中国东南沿海地区冬夏两季不同通风模式下的商品兔舍进行舍内热环境模拟评估,其成果可为商品兔舍舍内环境调控、围护结构布局优化设计等提供借鉴。本实验以福建省三明市大田县某兔场的一栋商品兔舍为研究对象,在CFD模拟技术的基础上运用ICEM 18.0软件和Fluent 18.0软件对该兔舍的舍内热环境(风速、温湿度等)进行三维稳定状态的模拟,模拟分析结果如下:(1)对于寒冷冬季采用低效率排风系统的兔舍,模拟结果表明:在该通风模式下,舍内气流风速分布并不均匀,风速在进出风口处较大,中间区域的风速较低甚至为零,且未能达到冬季兔舍的最适宜风速0.1-0.2m/s;在Z=0.5、1.3、2.2m三个层面高度上的温度从小百叶窗进风口的西墙到出风口的东墙呈现上升趋势,分布范围为15.56℃-22.40℃,舍内的温度符合兔子的适宜环境温度范围内;在Z=0.5、1.3、2.2m三个层面高度上的相对湿度从小百叶窗进风口的西墙到出风口的东墙呈现下降趋势,分布范围为54.39%-81.78%,正好与温度的变化趋势呈负相关,舍内的总体相对湿度略高于要求内的最大环境相对湿度。(2)对于炎热夏季采用水帘通风降温系统的兔舍,模拟结果表明:在该通风模式下,Z=0.5、1.3、2.2m三个层面上的最大风速主要分布在进出风口附近,同时Z=0.5m层面上兔子兔笼所处的区域风速的均匀性较好,随着高度的上升,均匀性有所下降,舍内气流风速都略大于兔舍夏季推荐风速0.4 m/s;Z=0.5、1.3、2.2m三个层面上的温度从进风口到出风口都呈现上升趋势,分布范围为26.17℃-30.60℃,同时Z=0.5m层面上中后段区域的温度较Z=1.3m、2.2m层面上相同区域的温度要高且变化更大,但舍内的温度没有超过兔子的适应临界环境温度;Z=0.5、1.3、2.2m三个层面高度上的相对湿度从进风口到出风口呈现下降趋势,分布范围为71.61%-92.65%,正好与温度的变化趋势呈负相关,同时可能由于兔舍长度较短和夏季开启了水帘降温系统,导致舍内的整体相对湿度较大,尤其是气流流通较为顺畅的Z=1.3m、2.2m两个层面,舍内的总体相对湿度高于要求内的最大环境相对湿度。
【图文】：

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图 1-1 湿热环境测量所用的仪器实验中，舍内围护结构尺寸的测量仪器主要有：硬卷尺（5m）和软卷尺（20m）（如图1-1（a、b）所示）；舍内环境因子的测量仪器主要有：温湿度记录仪（RC-4HA）（如图 1-1（c）所示）、红外温度仪（Fluke 561）（如图 1-1（d）所示）和便携式风速仪（Kestrel 3000）（如图 1-1（e）所示）。5.3 技术路线本研究的技术路线如图 1-2 所示。图 1-2 兔舍热环境模拟评估技术路线图（c）温湿度记录仪（d）红外温度仪（e）便携式风速仪兔舍热环境评估CFD 模拟几何尺寸三维建模网格划分边界条件设定模拟结果评估结果与分析实地测量风速温度相对湿度

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第三章商品兔舍冬季热环境模拟研究第三章商品兔舍冬季热环境模拟研究验对象与方法品兔舍介绍次实验我们在福建省三明市大田县均溪镇后华村某兔场（117。50，3，N）进行。该兔场是家现代化种兔和商品兔繁育场，建于 2016 年，可饲养存栏肉兔 18 万只，年出栏肉兔 60 万只，提供优良种兔 10 万该场兔舍内安装有自动饮水器、自动刮粪机和湿热环境监测系统等现。图 3-1 为本次实验兔场的卫星航拍图。
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S829.1

【参考文献】