低屋面横向通风牛舍环境数值模拟及优化

发布时间：2021-01-07 21:24

　　低屋面横向通风（Low profile cross ventilated, LPCV）牛舍作为一种新的牛舍建筑形式近年来在我国大型奶牛场得到了大量应用。LPCV牛舍虽然一年四季均可对牛舍环境实施调控,但实际运行中往往达不到预期的效果。本文针对我国南方地区LPCV牛舍夏季舍内高温高湿、气流分布不均匀等存在的突出问题,在对牛舍内外主要环境参数现场实测的基础上,采用计算流体动力学（Computational fluid dynamic, CFD）方法和粒子图像测速（Particle image velocimetry, PIV）技术,开展了LPCV牛舍内空气流场、温度场和相对湿度场的分布和变化规律的研究,提出了此类牛舍环境的优化设计方法并进行了实证。研究结果可为我国LPCV牛舍的优化设计、既有牛舍改造和环境调控提供理论依据和技术支撑。主要研究结论如下：1.全面系统地对我国华东地区夏季LPCV牛舍主要的环境参数进行了连续现场实测,获得了舍内温度场、相对湿度场和空气流场的分布和变化数据。测试表明牛舍内存在高温高湿、气流分布不均匀的问题,测试期间舍内8个测点的日平均温度为27.5℃、平均相对湿度为... 

【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究内容和技术路线
第二章 LPCV牛舍夏季环境参数测试与分析
    2.1 试验牛舍概况
    2.2 LPCV牛舍内温湿度的现场测试
    2.3 LPCV牛舍内风速的现场测试
    2.4 舍内环境对奶牛体温的影响
    2.5 本章小结
第三章 基于计算流体动力学的LPCV牛舍环境数值模拟
    3.1 几何模型
    3.2 数学模型
    3.3 流体域及边界条件
    3.4 数值求解
    3.5 舍内各环境参数分布规律
    3.6 数值模拟结果的验证
    3.7 舍内气流组织分析
    3.8 本章小结
第四章 基于粒子图像测速技术的LPCV牛舍空气流场测试
    4.1 模型试验设计理论
    4.2 LPCV牛舍模型设计
    4.3 模型牛舍进入自动模拟区时临界雷诺数试验
    4.4 LPCV牛舍模型PIV试验系统的组成
    4.5 PIV测试方案
    4.6 PIV测试结果
    4.7 本章小结
第五章 LPCV牛舍通风系统优化
    5.1 既有LPCV牛舍挡风板优化
    5.2 挡风板安装位置的优化
    5.3 挡风板安装角度的优化
    5.4 风机布置方式的优化
    5.5 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 进一步研究的建议
参考文献
致谢
个人简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]冷风机-风管对南方开放式牛舍的降温效果[J]. 程琼仪,刘继军,靳薇,穆钰,陈昭辉,刘善斋.  农业工程学报. 2014(08)
[2]常用湿帘产品的技术性能测试[J]. 田海林,李曦,孙梦瑶,韩国峰,马承伟,王平智,程杰宇,赵淑梅.  农机化研究. 2013(04)
[3]大跨度横向机械通风奶牛舍环境状况的分析与思考[J]. 颜志辉,施正香,王朝元,许立新.  中国畜牧杂志. 2012(16)
[4]开放式肉牛育肥舍冬季环境的测试与分析[J]. 马春宇,栾冬梅.  黑龙江畜牧兽医. 2012(07)
[5]西北地区冬季肉牛养殖环境控制及管理措施研究[J]. 陈佳琦,陈林,王美芝,刘继军,张文华.  黑龙江畜牧兽医. 2012(05)
[6]冬季猪舍热回收换气系统供暖的数值模拟[J]. 王小超,陈昭辉,王美芝,刘继军.  农业工程学报. 2011(12)
[7]大型奶牛养殖场粪污处理系统与泌乳牛舍饲养环境控制新技术的应用[J]. 曹士明,马满友,王永红.  中国奶牛. 2011(17)
[8]自然通风畜舍之间污染物扩散的数值模拟研究[J]. 郭霏,王美芝,马宗虎,王帅钦,刘继军.  中国畜牧杂志. 2011(15)
[9]基于流体力学的湿帘风机温室内气流运动的模拟分析(英文)[J]. 王蕊,须晖,马健,李天来,曲佳.  农业工程学报. 2011(06)
[10]黑龙江省不同类型肉牛舍冬季环境的研究[J]. 栾冬梅,赵靖,冯春燕,马春宇,黄增援,樊金勇.  东北农业大学学报. 2011(06)

博士论文
[1]极端温度对奶牛生产与生理影响及其调控措施研究[D]. 颜志辉.中国农业大学 2014
[2]互插式连栋温室优化设计与通风试验研究[D]. 王健.南京农业大学 2007
[3]长大公路隧道通风物理模型试验研究[D]. 方磊.长安大学 2005

硕士论文
[1]基于CFD的猪舍内气流场和温度场模拟研究[D]. 贺城.华中农业大学 2009
[2]通风空调房间流场PIV实验研究和数值预测[D]. 王伟.西安建筑科技大学 2008
[3]建筑物绕流的PIV实验研究及数值模拟[D]. 王丽.西安建筑科技大学 2005



本文编号：2963263