不同开窗方式下典型猪舍自然通风流场模拟研究
发布时间：2022-12-18 09:35
随着畜牧业的发展,人们对养殖业中畜禽舍的建造方式也愈发的关注。从以前的放养到圈养再到现今的封闭式养殖,人们对畜禽舍的要求越来越高。目前,大型的畜禽养殖场大部分采用集约化养殖,畜禽舍的建造基本上属于利用机械通风的密封式建筑。这种畜禽舍通风效果可以实现人工控制舍内温湿度环境,以满足牲畜的生长需求,但是养殖成本相对较高。就当前我国的养殖业而言,大型的畜禽养殖场仅仅占了少数部分,大部分属于中小型养殖户,对于这些群体而言基本上都选择成本较低的,利用自然通风进行舍内通风的建筑类型。此种畜禽舍不仅能够实现舍内的通风换气,而且降低了养殖成本。另外,畜禽舍利用自然通风进行换气还可以减少不可再生资源的使用,满足了环保要求。 本研究通过运用ANSYS软件对猪舍内的气流场进行二维稳态模拟,并分析不同开窗方式下典型猪舍内部的自然通风流场。通过分析得出以下相关结论： 1、相同类型猪舍 （1）开窗布置方式相同而开孔率不同的猪舍：相同的开窗布置方式如CASE1和CASE5开窗方式,若开孔率不同,则猪舍内自然通风流场不同。通过对比各个类型猪舍中的风速云图和矢量图可以看出,开孔率越大,舍内进气量越大,越...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 研究背景
1.2 课题研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.4 课题研究的方法及内容
1.5 课题研究主要内容
第二章 猪舍内风环境的评估标准
2.1 引言
2.2 自然通风的数学描述
2.2.1 由热压产生的自然通风
2.2.2 由风压产生的自然通风
2.2.3 热压与风压共同作用下的通风
2.3 建筑物内通风效果指标
2.4 舍内风环境对猪的影响
2.4.1 气流对畜体的影响
2.4.2 畜舍通风频率及猪的舒适感
2.5 本章小结
第三章 自然通风的数值模拟理论及方法
3.1 引言
3.2 计算流体力学简介
3.2.1 什么是计算流体力学
3.2.2 计算流体力学的特点
3.2.3 计算流体动力学的应用领域
3.3 流体力学微分控制方程
3.3.1 质量守恒方程
3.3.2 动量守恒方程
3.3.3 能量守恒方程
3.4 微分方程的离散化
3.4.1 离散化的目的
3.4.2 离散时所使用的网格
3.4.3 微分方程的离散求解
3.5 湍流流动特性
3.6 湍流的数值模拟方法
3.6.1 直接数值模拟(DNS)方法
3.6.2 大涡模拟方法
3.6.3 Reynolds平均法(RANS)
3.7 常用湍流模型
3.7.1 雷诺应力方程模型(RSM)
3.7.2 标准k-ε模型
3.7.3 RNGk-ε模型
3.8 湍流近壁面处理
3.9 本章小结
第四章 典型猪舍自然通风环境的模拟分析
4.1 引言
4.2 研究对象所处的自然气候及研究猪舍类型
4.3 工况及边界条件的研究
4.3.1 开窗依据
4.3.2 工况及边界条件
4.4 模拟结果
4.4.1 平屋顶猪舍
4.4.2 单坡屋顶猪舍
4.4.3 双坡屋顶猪舍
4.4.4 半钟楼屋顶猪舍
4.4.5 钟楼屋顶猪舍
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 本文结论
5.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]北方民用猪舍自然通风的数值模拟[J]. 陈文娟,董润坚,周海柱,王洁,袁月明. 安徽农业科学. 2010(13)
[2]基于CFX的不同围栏高度猪舍内气流场模拟[J]. 贺城,牛智有,廖娜. 湖北农业科学. 2009(01)
[3]互插式连栋温室风压分布模拟分析[J]. 王健,丁为民. 农业机械学报. 2007(09)
[4]用CFD方法模拟日光温室温度环境初探[J]. 佟国红,李保明,David M.Christopher,山口智治. 农业工程学报. 2007(07)
[5]猪舍内气流变化的模拟研究[J]. 佟国红,张国强,MORSING S,STROM JS,RAVN P. 沈阳农业大学学报. 2007(03)
[6]计算流体力学在畜舍中的研究现状与进展[J]. 韩华,刘继军,马宗虎. 中国畜牧杂志. 2007(11)
[7]风压通风的单栋温室内部流场的ANSYS CFD模拟[J]. 王健,汪小旵,丁为民. 农业机械学报. 2007(03)
[8]鸡热应激的危害及防治措施[J]. 周帮会,姜国均,王萍. 中国兽药杂志. 2004(07)
[9]奶牛与热应激[J]. 崔淘气. 中国奶牛. 2003(06)
[10]我国工厂化养猪环境工程技术研究应用现状及发展前景[J]. 朱能武,邓昌彦,熊远著. 湖北农业科学. 2000(06)
本文编号：3721818
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 研究背景
1.2 课题研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.4 课题研究的方法及内容
1.5 课题研究主要内容
第二章 猪舍内风环境的评估标准
2.1 引言
2.2 自然通风的数学描述
2.2.1 由热压产生的自然通风
2.2.2 由风压产生的自然通风
2.2.3 热压与风压共同作用下的通风
2.3 建筑物内通风效果指标
2.4 舍内风环境对猪的影响
2.4.1 气流对畜体的影响
2.4.2 畜舍通风频率及猪的舒适感
2.5 本章小结
第三章 自然通风的数值模拟理论及方法
3.1 引言
3.2 计算流体力学简介
3.2.1 什么是计算流体力学
3.2.2 计算流体力学的特点
3.2.3 计算流体动力学的应用领域
3.3 流体力学微分控制方程
3.3.1 质量守恒方程
3.3.2 动量守恒方程
3.3.3 能量守恒方程
3.4 微分方程的离散化
3.4.1 离散化的目的
3.4.2 离散时所使用的网格
3.4.3 微分方程的离散求解
3.5 湍流流动特性
3.6 湍流的数值模拟方法
3.6.1 直接数值模拟(DNS)方法
3.6.2 大涡模拟方法
3.6.3 Reynolds平均法(RANS)
3.7 常用湍流模型
3.7.1 雷诺应力方程模型(RSM)
3.7.2 标准k-ε模型
3.7.3 RNGk-ε模型
3.8 湍流近壁面处理
3.9 本章小结
第四章 典型猪舍自然通风环境的模拟分析
4.1 引言
4.2 研究对象所处的自然气候及研究猪舍类型
4.3 工况及边界条件的研究
4.3.1 开窗依据
4.3.2 工况及边界条件
4.4 模拟结果
4.4.1 平屋顶猪舍
4.4.2 单坡屋顶猪舍
4.4.3 双坡屋顶猪舍
4.4.4 半钟楼屋顶猪舍
4.4.5 钟楼屋顶猪舍
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 本文结论
5.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]北方民用猪舍自然通风的数值模拟[J]. 陈文娟,董润坚,周海柱,王洁,袁月明. 安徽农业科学. 2010(13)
[2]基于CFX的不同围栏高度猪舍内气流场模拟[J]. 贺城,牛智有,廖娜. 湖北农业科学. 2009(01)
[3]互插式连栋温室风压分布模拟分析[J]. 王健,丁为民. 农业机械学报. 2007(09)
[4]用CFD方法模拟日光温室温度环境初探[J]. 佟国红,李保明,David M.Christopher,山口智治. 农业工程学报. 2007(07)
[5]猪舍内气流变化的模拟研究[J]. 佟国红,张国强,MORSING S,STROM JS,RAVN P. 沈阳农业大学学报. 2007(03)
[6]计算流体力学在畜舍中的研究现状与进展[J]. 韩华,刘继军,马宗虎. 中国畜牧杂志. 2007(11)
[7]风压通风的单栋温室内部流场的ANSYS CFD模拟[J]. 王健,汪小旵,丁为民. 农业机械学报. 2007(03)
[8]鸡热应激的危害及防治措施[J]. 周帮会,姜国均,王萍. 中国兽药杂志. 2004(07)
[9]奶牛与热应激[J]. 崔淘气. 中国奶牛. 2003(06)
[10]我国工厂化养猪环境工程技术研究应用现状及发展前景[J]. 朱能武,邓昌彦,熊远著. 湖北农业科学. 2000(06)
本文编号：3721818
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/dongwuyixue/3721818.html
