冷风机-风管对南方开放式牛舍的降温效果

为改善南方夏季开放式肉牛舍环境条件,该文设计湿帘冷风机-纤维风管系统,采用风管定点送风、孔口射流高速出风的模式,将冷风均匀送至肉牛活动区域进行局部降温。该研究以栓系饲养西门塔尔牛为试验对象,对环境、肉牛生理及增质量进行测定。结果表明:测定期间,在肉牛站立(1.3 m高度)和躺卧背部高度(0.7 m高度),与对照舍相比,处理舍的平均温度分别降低2.0和1.8℃,平均相对湿度皆增加10%,平均风速分别增加0.69和0.47 m/s(P0.01);试验舍内氨气和二氧化碳平均质量浓度比对照舍分别降低0.17和81 mg/m3,热负荷指数(heat load index,HLI)均值降低2.84(P0.01);试验牛的呼吸频率降低22次/min、直肠温度降低0.35℃、皮温降低1.04℃,差异均极显著(P0.01)。在整个试验期间,处理舍肉牛未出现患病情况,日增质量为0.92 kg/d;对照舍肉牛患病率高达47%,日增质量为0.54 kg/d,差异极显著(P0.01)。该研究表明在开放式牛舍中进行湿帘冷风机-纤维风管局部降温,有助于缓解肉牛热应激,应用于南方夏季高温高湿天气下技术和经济可行。     

喷雾与纵向负压通风相结合的封闭牛舍降温效果

喷雾与纵向负压通风相结合的降温方式在猪舍、禽舍应用广泛,但在肉牛舍应用较少,该试验对喷雾与纵向负压通风相结合在封闭肉牛舍的运行模式进行了探究,并与喷雾结合扰流风机在开放肉牛舍的降温效果进行比较。该试验选用栓系饲养平均体质量273.4 kg的锦江黄牛杂交牛作为试验牛。处理舍安装低压两级雾化喷雾,配合卷帘和风机进行纵向负压通风降温;对照舍安装高压喷雾,结合扰流风机进行降温。两舍喷雾降温系统运行30 d,对环境条件、肉牛生理指标进行测定。结果表明低压两级喷雾在封闭牛舍纵向负压通风条件下喷雾与停止最佳时间均为5～10 min;经两舍喷雾系统降温后,处理舍的日平均温度为（30.4±0.1）℃,比对照舍和舍外分别降低了2.2、6.2℃（P＜0.01）,而相对湿度为89.7%±0.9%,较对照舍和舍外分别升高了11.3%、35.2%（P＜0.01）;处理舍试验牛的直肠温度为（38.28±0.03）℃,比对照舍低0.26℃（P＜0.01）;躺卧比为0.87±0.02,比对照舍高12%（P＜0.01）;日平均呼吸频率为（43±1）次/min,与对照舍没有显著差异（P＞0.05）;平均日增质量为（1.38±0.23）kg/d,比对照舍高0.19 kg/d（P＞0.05）;处理舍售牛可获利1042.39元/(月·头),比对照舍高72.67元/(月·头)。可见封闭牛舍喷雾与纵向负压通风相结合降温效果显著,可改善牛舍环境,有效缓解肉牛热应激,提高生产性能。     

湿帘冷风机-纤维风管通风系统对妊娠猪猪舍的降温效果

夏季高温严重影响母猪生产性能,为缓解空怀妊娠母猪夏季热应激,该文采用湿帘冷风机-纤维风管通风系统,以风管定点送风、开孔喷射出风的模式,将冷风输送至妊娠猪活动区域进行局部降温试验,对照猪舍采用自然通风模式。试验结果表明:在舍外日平均最高气温39.9℃,平均温度31.5℃、湿度85.6%时,试验舍和对照舍日平均温度、日平均最高温度分别为27.7、29.6和30.2、32.5℃(P0.01),湿度分别为87.5%和82.5%(P0.05);试验舍风管纵向开孔出口平均风速为7.23 m/s,风管下风速从高往低逐渐衰减,母猪活动区域风速为0.99 m/s,对照舍风速为0.16 m/s(P0.01)。试验舍和对照舍CO2浓度分别为1 849和2 444 mg/m3(P0.05),NH3浓度分别为1.48和4.96 mg/m3(P0.01)。试验舍和对照舍平均温湿度指数分别为70.4和73.6(P0.01),有效环境温度分别为12.1和19.5℃(P0.01),试验舍全天均处于舒适范围。母猪平均皮温分别为33.3和34.1℃(P0.05),呼吸频率分别为72.3和87.5次/min(P0.05)。从生产性能来看,试验舍和对照舍6~9月母猪采食量分别为81.0和72.0 kg/(头·月),试验舍显著高于对照舍(P0.05),7~11月试验舍和对照舍母猪分娩率分别为89.3%和78.9%,窝产活仔数分别为12.6和11.7头/窝,出生窝质量分别为18.0和17.1 kg/窝,以上指标均差异显著(P0.05)。结果表明,湿帘冷风机-纤维风管系统的局部降温和风冷效果好,可有效改善舍内热环境,缓解母猪热应激。     

南方夏季肉牛舍湿帘风机负压通风系统降温效果

为改善南方夏季肉牛舍环境条件,该文对湿帘风机负压通风系统在肉牛舍的降温效果进行了探究。试验以栓系饲养西门塔尔公牛为试验对象,对环境、肉牛生理及增重情况进行测定。结果表明：降温后,试验舍平均温度降低3.2 ℃（P<0.01）,相对湿度增加21.3%（P<0.01）,肉牛附近风速增加0.30 m/s（P<0.01）,肉牛体感温度降低1.8 ℃（P<0.01）;试验牛呼吸频率平均降低13次/min（P<0.01）,皮温降低0.92 ℃（P<0.01）,平均日增质量提高0.13 kg/d（P>0.05）。由此可知,在肉牛舍中采用湿帘风机负压通风系统进行降温,能够有效改善舍内热环境,有助于缓解肉牛热应激,具有技术可行性。     

热回收通风系统在犊牛舍的应用效果分析

为减少冷应激对犊牛健康的影响,降低冬季犊牛养殖中通风与保温的矛盾,该研究在新疆地区对牛舍热回收通风系统的通风效果及热回收性能进行了评价。试验舍采用2套相同的热回收通风系统进行通风,对照舍自然通风。试验结果表明:热回收通风系统可使舍外进入舍内的新鲜空气温度平均提高10.15℃,日均CO2和NH3浓度分别显著降低173.15和0.63 mg/m~3(P0.05)。2套系统共可为试验舍提供通风量1 097.83 m~3/h,送风管小孔出风口的平均风速为2.45 m/s,风管始末端风速分别为2.76和2.34m/s。该系统的热回收效率为76.17%,能效比为3.1。该系统可以保证良好舍内环境和较高的能量回收效率,缓解冬季犊牛生产中通风与保温的矛盾。     

南方开放式肉牛舍夏季喷雾降温效果

为缓解南方肉牛夏季养殖过程中的热应激,该试验采用喷雾联合悬挂式风机的降温措施对不同品种肉牛的降温效果进行了研究。试验以西门塔尔杂交牛和锦江黄牛为试验品种,测定了环境、直肠温度、呼吸频率和日增质量等评价指标。结果表明:喷雾运行阶段,处理舍空气温度平均可降低2.1℃(P<0.01),相对湿度增加5.8%(P<0.01),降低3.2℃的体感温度(P<0.01);对西门塔尔杂交牛,喷雾结合风机的降温方式可降低其12:00-18:00的平均直肠温度0.3℃和呼吸频率11次/min(P<0.01),有效解除热积聚状况,但对其日增质量无显著提高;对锦江黄牛,喷雾可以降低其呼吸频率14次/min(P<0.01),有效缓解其热应激,日增质量提高0.19kg/d(P<0.05),提高率为27.5%。     

封闭型牛舍风机喷淋降温和饲粮添加铬改善肉牛生长性能

为了探索南方夏季缓解肉牛热应激的方法和措施,研究了安装接力送风机加喷淋降温和饲粮添加铬对封闭型房舍式小群饲养肉牛生产性能和牛舍热环境的影响。试验采用双因素设计,选取28头平均体质量379.3kg的西杂肉牛,随机分成4组,试验1组牛舍安装风机加喷淋,并在饲粮中添加烟酸铬;试验2组安装风机加喷淋,饲粮中不添加烟酸铬;试验3组不安装风机加喷淋,但饲粮中添加烟酸铬;试验4组(对照组)不安装风机加喷淋,不添加烟酸铬。铬的添加量为800μg/kg,进行为期30 d生长试验。分别测定了牛舍的环境指标、肉牛生理指标和肉牛增质量,并对经济效益进行了分析。结果如下:1安装接力送风机加喷淋系统牛舍14:00平均室温可降低1.84℃(P0.01),风速增加8.27倍(P0.01);2安装风机加喷淋降温降低肉牛呼吸频率4.93次/min(P0.01),饲粮添加铬降低直肠温度0.23℃(P0.01),安装风机加喷淋降温和饲粮添加铬对肉牛呼吸频率和直肠温度无交互作用。31组肉牛平均日增质量比2组、3组和对照组分别提高了12.37%(P0.05)、19.59%(P0.05)和34.02%(P0.05)。2组比对照组平均日增质量提高了24.71%(P0.05)。1组比对照组增加毛利4.44元/(头·d)。表明南方夏季肉牛舍安装风机加喷淋和饲粮中添加铬均缓解了肉牛热应激,提高了平均日增质量和经济效益,二者结合使用效果较好。     

冬季恒温饮水装置和屋顶采光对提高肉牛生长速率的影响

为改善西北地区冬季肉牛养殖的福利状况、提高肉牛生产水平,该研究采用恒温饮水装置和牛舍屋顶采光措施对肉牛每日体质量增加的影响及经济可行性。处理舍利用研制的拴系饲养恒温饮水装置为牛只提供20℃温水,对照舍牛只饮用4℃凉水;2栋牛舍结构样式完全相同,均设屋顶采光带。试验结果表明:恒温饮水试验处理舍与对照舍牛只每日体质量增加分别为1.85和1.63kg/d,差异极显著(P<0.01)。处理舍屋顶采光使舍内接受太阳辐射热量为463.363MJ/d,并使南、北两侧的日平均辐射强度分别达到7和59W/m2,差异极显著(P<0.01);从上午10:00至下午15:00,处理舍南北侧平均温度分别为4.87、5.60℃,对照舍分别为4.92、6.04℃,均差异显著(P<0.05);2栋牛舍的南侧与南侧、北侧与北侧平均温度之间无显著差异(P>0.05)。牛舍南、北两侧的牛体质量增加分别为1.64和1.84kg/d,差异极显著(P<0.01),说明屋顶采光效果明显。恒温饮水装置与牛舍屋顶采光措施均能极显著提高冬季肉牛每日体质量增加,经济可行。     

敞篷牛舍接力送风及饲粮添加铬改善肉牛生产性能

为了解肉牛舍安装接力送风和饲粮中添加烟酸铬对肉牛生长性能、肉牛生理和牛舍环境的影响,研究了南方夏季安装接力送风机和饲粮添加铬对拴系敞篷饲养肉牛舍热环境及对肉牛日增质量的影响。试验采用双因素设计,选取36头平均体质量为392.8 kg的西杂肉牛,随机分成4个处理,处理1组牛舍安装风机,并在饲粮中添加烟酸铬;处理2安装风机,饲粮中不添加烟酸铬;处理3组不安装风机,但饲粮中添加烟酸铬;处理4(对照组)不安装风机,不添加烟酸铬。铬的添加量为800μg/kg,进行为期30 d生长试验。试验分别测定了牛舍的环境指标、肉牛生理指标和肉牛日增质量,并对经济效益进行了分析。结果如下:1安装接力送风机牛舍14:00平均室温可降低1.9℃(P0.01),风速增加5.6倍(P0.01),降低温湿指数(temperature and humidity index,THI)5.65%(P0.01);2饲粮添加铬降低热应激肉牛呼吸频率2.37次/min(P0.01),降低直肠温度0.18℃(P0.01),安装风机降低呼吸频率6.97次/min(P0.01),安装风机和饲粮添加铬对肉牛呼吸频率和直肠温度无交互作用。3处理1组肉牛平均日增质量比处理2、处理3和对照组分别提高了44.16%(P0.05)、35.37%(P0.05)和79.03%(P0.05)。处理2组和处理3组比对照组平均日增质量提高了24.19%(P0.05)和32.26%(P0.05)。处理1组比对照组增加毛利8.72元/(头·d)。表明南方夏季肉牛舍安装风机和饲粮中添加铬800μg/kg均缓解了肉牛湿热应激,提高了平均日增质量和经济效益,二者结合使用效果较好。     

开放式牛舍舍内喷雾和屋面喷淋通风降温改善肉牛生产性能

为缓解南方夏季高温高湿热应激对肉牛生产性能的影响,探讨不同降温方式对肉牛的降温效果。以江西省地方品种锦江黄牛为试验对象,试验分为3组,每组8头牛,试验1、2和3组分别为舍内通风组、舍内喷雾通风组和屋面喷淋通风组,3个组牛的平均体质量分别为(250.38±24.54)、(247.93±24.54)和(250.00±24.02)kg(P0.05),试验于2014年7—8月进行。分别测定了环境温度、湿度,肉牛直肠温度、呼吸频率和日增质量等,结果表明:屋面喷淋运行期间(10:00—18:00),与1组相比,3组舍内距屋顶0、1、2和3 m处温度分别降低4.79(P0.01)、2.13、1.37和1.42℃;湿度分别增加9.66%(P0.01)、6.76%(P0.01)、2.66%和1.80%;在14:00时,距离地面高度1.5和0.5 m分别降低1.20(P0.05)和1.07℃;呼吸频率降低12次/min(P0.01);直肠温度差异不显著;日增质量提高0.19 kg/d,提高率为26.38%(P0.05)。喷雾运行期间14:00时,与1组相比,2组肉牛体感温度喷雾前后分别降低0.51和1.43℃(P0.05),在18:00分别下降0.70和1.60℃(P0.05);呼吸频率降低13次/min(P0.01);直肠温度差异不显著;日增质量提高0.08 kg/d,提高率为11.11%。从以上结果可以看出,喷雾通风和屋面喷淋通风均可以一定程度缓解肉牛的热应激。     

几种降温措施在温室夏季降温中的应用研究

在夏季种植黄瓜的塑料温室内，利用冬季供热的水源热泵设备，配合外遮阳、内喷雾遮阳膜和温室上部的强制通风措施，研究了几种降温措施对温室夏季降温的效果，结果表明：试验用水源热泵的实际制冷系数为3.38，遮阳网的降温贡献率为59.35%，强制通风的降温贡献率为9.2%。当单位温室面积实际制冷功率为157.5 W/m²时，温室内平均温度较室外降低1.0℃，水源热泵在综合降温措施中的降温贡献率为31.5%。在中午前后开启水源热泵降温期间，在距地面1.5 m高度，温室东西水平方向温度分布均匀，南北方向15.0 m的距离内存在1.7℃的温差，温室中部距地面2.0 m高度的作物生长空间内存在1.6℃的温差，种植的黄瓜生长良好。采用水源热泵对温室冬季加温夏季降温时，应以满足夏季降温要求进行水源热泵的选型设计。     

日光温室正压湿帘冷风降温性能及冷负荷计算模型

负压湿帘风机降温被广泛应用于温室生产中,但存在降温均匀性差、限制温室长度及对温室密闭性要求高等不足。为克服负压湿帘风机降温的局限性,提高日光温室降温能力,该研究设计了日光温室正压湿帘冷风降温系统,其气流组织方式为湿冷空气从南屋面底部进入日光温室,热空气由顶开窗排出室外。在北京地区无作物的日光温室对系统夏季降温增湿效果及性能进行试验,试验结果表明:在典型夏季高温白天,正压湿帘冷风降温系统配合遮阳网可将日光温室试验区内平均气温控制在30.7～33.4℃,比采用自然通风配合遮阳网的对照区低5.4～11.1℃,比室外低2.4～5.4℃,降温效果良好;夜间系统对温室降温幅度减小。该系统可有效缓解低湿胁迫,日光温室试验区空气平均相对湿度为49.8%～62.3%,比对照区及室外分别高13.6%～21.2%和13.6%～24.6%。室内风速0.35～1 m/s,气流分布差异性较小。试验条件下,正压湿帘冷风降温系统的平均降温效率为91%,比传统的负压湿帘风机高10个百分点以上;实际平均耗水量为0.035～0.079 g/(m~2·s),且耗水量与室外空气水蒸气饱和压差(VPD,vapor pressure deficit)呈正相关(P0.01,r=0.64)。同时,研究构建了日光温室冷负荷计算模型及湿帘冷风降温设备合理选型方法,其中冷负荷模型是降温设备选型的基础,普遍适用于各种日光温室降温方法的研究。计算得到日光温室夏季降温冷负荷为299.1W/m~2,应安装的正压湿帘冷风降温系统最大比通风量为0.067 m/s。该研究为日光温室正压湿帘冷风降温方法的工程应用提供了技术参考,为日光温室安全越夏生产环境控制提供了理论基础。     

压力波动对卷心菜真空冷却效果的影响

为了提高结构紧密型果蔬的预冷效果,通过设定不同的压力波动区间,进行卷心菜真空冷却试验。分析了此过程中菜体温度变化规律,比较了不同的压力波动区间对冷却效果的影响。试验发现,压力波动区间分别为[560,660]Pa、[610,710]Pa和[660,760]Pa时,当卷心菜表面温度达到预定的2.50℃时,耗时分别为17.95、24.63和29.55 min,中心温度分别为8.50、2.99和3.26℃。结果表明：[610,710]Pa的压力波动区间,对卷心菜进行真空冷却的效果较好;真空冷却过程中,卷心菜中心至表面的温度变化的速度呈非线性分布;真空室的压力波动能够提高食品冷却过程中温度分布的均匀性。     

交变磁场下磁纳米流冷却液强化柴油机缸盖微区域冷却

为能实现柴油机缸盖鼻梁微区域高效冷却兼顾节能化的要求,该文提出了一种通过外部施加交变磁场的方式促进磁纳米流内粒子的微运动达到强化传热的方法,并与传统乙二醇冷却液、Cu-乙二醇纳米流冷却液进行了柴油机缸盖鼻梁微区域传热效果的对比研究。结果表明:在0.17 Hz的磁场交变频率影响下,磁纳米流中加热棒温度值最大下降幅度提升了29.3%,内部粒子运动涡数增加。缸盖鼻梁微区域试验表明:相比传统乙二醇冷却液,稳态工况下,最大扭矩工况点和标定工况点处测点温度值最大下降幅度分别约为12%、14.4%,外特性工况下测点平均温度值降幅为23.7℃,约为9.4%。瞬态工况测试结果表明,采用交变磁场影响下的磁纳米流冷却液,柴油机预热时间较采用传统乙二醇冷却液和Cu-乙二醇纳米流冷却液分别缩短了9.8%和8.2%,柴油机急加速工况下能保持冷却液温度波动性小。能耗率计算结果表明,采用外部施加交变磁场加强磁纳米流冷却液高效传热的方式在达到相同冷却液温度时,可实现节能幅度为7.2%。该研究为柴油机乃至其他高温部件的节能化高效冷却提供科学参考。     

熟肉真空冷却过程的数值模拟

该文主要针对熟肉的真空冷却进行了研究，并模拟了真空冷却过程中的系统的压力变化、产品温度变化以及质量损失。模拟结果与试验数据相比较，结果发现数值模拟的结果与试验数据吻合得很好，模拟的压力与试验测定的压力的最大偏差在200 Pa以内；模拟温度与试验温度的差值在5℃以下；模拟与试验的质量损失的偏差在5％左右。数据模拟结果表明，文中的数学模型可以被用于预测真空冷却过程中的压力、温度和质量损失的变化，来分析熟肉的真空冷却过程。     

奶牛卧床冷水管局部降温系统应用效果分析

为缓解奶牛热应激,该研究基于奶牛胸颈部热敏感区产热及散热理论,开发了一套卧床冷水管局部降温系统。该研究在自然通风牛舍,通过水管壁温与试验组卧床表面温度变化测试了系统性能,并通过试验组与对照组奶牛核心体温、呼吸频率、产奶量及躺卧行为的差异分析了系统的应用效果。试验期间,系统水管壁温的变化范围为18～22 ℃,进出水温差1.7 ℃;试验组卧床表面平均温度维持在21～23 ℃,比对照组显著降低2.1 ℃（P<0.01）。结果表明,卧床冷水管局部降温系统水管壁温与距进水口的管道长度呈线性正相关关系。当温湿指数（Temperature-Humidity Index, THI）达到72时,试验组奶牛核心体温比对照组降低0.3 ℃（P<0.01）,呼吸频率降低9次/min（P<0.01）,证明卧床冷水管局部降温系统可有效缓解奶牛热应激。该研究为牛舍环境局部降温及缓解奶牛热应激提供了方法支撑。     

磁力泵冷却循环回路的设计及数值模拟

为避免磁力泵温升过高导致永磁体退磁及隔离套损坏,该文对磁力泵冷却循环回路的设计方法进行了探讨,采用ANSYS-APDL软件计算出了隔离套的涡流发热,根据热平衡确定冷却循环流量并设计了冷却循环回路。基于SIMPLEC算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程及能量方程,对冷却循环回路内部流场及温度场进行了数值分析。从数值模拟可以看出,冷却循环回路内部流动为圆周运动和直线运动合成的螺旋运动。对比内循环、外循环2种方式表明,内循环方式隔离套底部温升最高、压力较低;外循环方式温度场分布较均匀,最高温升小于10 K,满足设计要求。在冷却循环流量相同的情况下,轴孔孔径在设计尺寸一定范围内波动对外循环方式的冷却效果影响不大,轴孔分别为3、4、5 mm,其最高温升分别为9.2、9.3、9.4 K并且分布基本相同。通过分析不同转速下冷却循环回路的流场、温度场,发现当内磁转子不转动时,流场最高温度达到了386 K,而随着转速的增加最高温度逐步降低,表明增加泵的转速能够促进不同流体层间的热量交换,改善冷却循环回路的冷却效果。该研究可为磁力泵冷却循环回路的设计提供参考。     

球形食品真空冷却过程中参数分析

建立了描述球形食品在真空冷却中传热、传质的数学模型。通过数值求解得到真空压力、产品质量、产品温度(表面温度、中心温度、质量平均温度)随时间的变化曲线。实验装置中高精度的数据采集系统能够在线测定和记录真空室压力、产品质量、产品不同位置的温度随时间的变化。在春收甘蓝的真空冷却实验中，模拟的压力和实测的压力在10000～600 Pa的降压过程中最大相差100 Pa；模拟值和实测值间温度的最大差值小于1℃；真空冷却中，模拟的甘蓝的水分损失率是3.32%，实测的甘蓝水分损失率是2.97%，相差0.35%。研究结果对     

真空冷却中的上海青表面温度变化规律

基于叶类蔬菜内部水分通道的组成特点,研究上海青叶子表面温度在真空冷却过程中的变化规律。结果表明:在真空冷却过程中,大叶脉附近和小叶脉附近基本保持连续降温状态,而叶边温度却会回升;大叶脉附近与小叶脉附近之间以及小叶脉附近与叶边之间,在预冷过程中一直存在温差,而且温差均呈现出先增大后减小的趋势;随着终压的升高,叶边的终温一直升高,而大叶脉附近与小叶脉附近的终温则是先降低后升高,因此,终压不能设置的过低或过高。