层叠式笼养肉鸭舍秋季最小通风的环境参数测试及分析

本研究旨在探讨最小通风模式对层叠笼养肉鸭舍内环境参数的影响。选择秋季肉鸭育肥后期(32～35日龄)进行试验,通过检测鸭舍内温度、湿度、风速、NH_3质量浓度、CO_2质量浓度,构建鸭舍CFD模型,模拟并分析温度场与气流场分布特征。结果表明:连续测试4 d,舍外温度6.31～26.12℃,舍内气温15.98～24.85℃;舍外相对湿度13.74%～91.49%,舍内相对湿度28.94%～79.68%;舍内风速波动范围0.30～0.81 m/s,CO_2与NH_3质量浓度变化范围分别为1 462～2 798 mg/m~3、0.05～0.87 mg/m~3。模拟试验鸭舍温度场与气流场,模拟仿真值与实测值间相对误差为0.8%～1.3%,说明所建CFD模型数值模拟与试验数据间高度吻合。每层鸭笼水平剖面温度场与气流场分布模拟结果分别揭示了各层面纵向中部温度均高于两端区域,以及各层中部至风机处气流流速均大于其他区域;此外,南北两侧对称分布通风小窗进入气流形成对冲并汇聚,致使气流分布不均。该研究可为层叠笼养鸭舍结构优化设计与环境调控提供参考。     

基于CFX的猪舍纵向与横向通风流场模拟

以育肥猪舍为研究对象,以计算流体力学(CFD)理论为基础,运用CFX软件对纵向和横向通风2种条件下猪舍内气流场和温度场进行三维稳态模拟.模拟结果表明:纵向通风时,从2个进风口进入的气流在猪舍中间混合形成一股主体气流,沿着猪舍的纵向运动并从端墙的出风口排出,气流在进、出风口速度较大,中间风速较低,越靠近空气出口温度越高;横向通风时,从4个进风口进入的气流形成4股主体气流,并没有发生混合,气流在猪栏的作用下发生扩散,越靠近出风口气流扩散现象越严重,在这个区域内形成较高速的气流场,温度较低;纵向通风方式舍内气流速度和温度分布较横向通风而言比较均匀,死角较少.     

发酵床网上养殖肉鸭舍春季环境参数监测及通风策略模拟优化

中国作为世界上肉鸭出产最多的国家，近年一直在提倡对肉鸭进行集约化和规模化养殖。而最近兴起的一种新型的发酵床网上养殖模式，通过地面铺设生物垫料用来发酵分解粪便，能有效避免水禽与粪污的接触，减少病原微生物的感染与传播机会，提高鸭舍内的空气环境质量。对发酵床网上养殖肉鸭舍内的温湿度进行测试，使用三维建模软件建立了鸭舍的等比例模型，使用fluent软件对鸭舍内的气流场进行环境模拟，为使鸭舍内环境达到适宜肉鸭成长的范围，使鸭舍内的气流组织更加均匀，引入了不均匀系数，且以不均匀系数<0.2为目标，针对鸭舍内气流组织形式不均匀的问题，采用优化通风策略的方法来解决。实地测试数据为，测试期间(2022年3月18日00:00至2022年3月25日00:00),鸭舍内气温9.34～23.77℃,舍内外平均温差6.75℃;舍内平均相对湿度80.66%,低于舍外；对鸭舍的实际情况进行仿真计算后发现，与实地测试数据相比，平均相对误差仅为3.58%～4.07%,说明该研究所建模型的数值模拟与试验数据具有很好的一致性。但模拟结果显示，原有的通风策略并不能满足鸭舍内气流组织均匀性的要求，鸭舍后半部分的空气流动几乎...     

密闭式平养鸡舍纵向通风的数值模拟

利用计算流体动力学软件Fluent,采用湍流Realizablek-ε模型,对密闭式平养鸡舍矩形进风口风门开启角度、安装高度和进风风速对舍内气流分布的影响进行模拟分析。结果表明:风门开启角度α>0°时,舍内气流分布均匀性较α=0°时有所提高,鸡体水平高度处(距地面0.40 m)的风速随α的增大而增大;在低温季节,为满足鸡体水平高度处风速不大于0.3 m/s(适宜风速)的要求,风门开启角度和最大进风风速的组合可选择为0°、3.0 m/s,15°、1.5 m/s,30°、1.0 m/s和45°、1.0 m/s;进风口距顶棚的距离越小,越易形成贴附射流,而α对贴附射流形成的影响取决于进风口安装高度,因而设计时选择α与进风口安装高度的合适组合,有利于进入舍内的冷空气与舍内热空气的混合。     

基于CFD的植物工厂管道通风模拟及优化

针对植物工厂中传统通风模式难以实现内部气流均匀分布的问题,在满足合适的管孔径比情况下,通过计算设计了管道通风方案,利用计算流体力学CFD(Computational fluid dynamics)仿真软件对不同方案的作物冠层气流场进行模拟,探究管孔直径、管孔数量及进风口风速对作物冠层气流分布的影响,确定最佳管道通风方案。结果表明:所有的管道通风方案气流均匀性均优于传统通风模式,且进风口风速为3m/s的25孔管道通风方案最佳,此时作物冠层表面平均风速为0.55m/s,适宜区(风速范围为0.3～1.0m/s)面积占冠层表面总面积的86.1%。     

畜禽舍纵向通风新技术

我国传统的畜禽舍(以鸡舍为例),其密闭舍的通风系统设计中,大多采用负压横向通风方式。这种通风方式不可避免地存在通风死角多、气流速度小且分布不均匀、舍内空气不新鲜等问题,使得夏季舍内环境条件很差。畜禽舍的纵向通风,是将换气风机全部集中在鸡舍一端的山墙上,或靠近山墙的两侧纵墙上;进气口则设在对面一端山墙上,或对面山墙附近的两侧纵墙上,如图1所示。利用这种纵向通风气流组织方式,一般鸡舍内夏季气流速度可达1.0～2.0米/秒,气流分布均匀,可基本消除舍内通风死角等。     

鸡舍有组织通风的侧挡导流式活动进风口

采用纵向通风的密闭式蛋鸡舍，冬季舍内的环境一直存在温度分布不均、垂直温差和水平温差均较大、进风口处的鸡群长时间处于冷应激状态和产蛋率低等问题。根据气体贴附射流的基本原理对传统的进风口进行了改进，并将改进前后进风口对舍内环境的影响作了实测比较。结果表明，改进后的进风口，具有避免鸡群冷应激、使舍内温度和二氧化碳分布趋于均匀、消除屋顶积灰、提高产蛋率等作用。对冬季蛋鸡舍进风口的适宜宽度作了分析，建立了确定冬季蛋鸡舍的进风口数量及其布置的实用模型。     

冬季仔猪舍内二氧化碳浓度的数值模拟研究

目前大部分养猪场在冬季减少通风以进行保温,为了评估这种饲养方式下舍内空气质量状况,以自然通风方式的断奶仔猪舍为研究对象,在现场实测环境因子的基础上,采用CFD技术对自然通风仔猪舍内的气流速度、温度、CO2浓度进行数值模拟。由模拟结果可知:在仔猪活动范围内,在呼吸水平高度为0.4m的区域内风速在0.1 m/s以下,猪舍后半段存在大面积的气流停滞区,主要由于通风不足,导致新风无法贯穿整个猪舍;温度分布范围为15～21℃,进风口端猪体周围平均气温16℃,舍内平均温度20℃; CO2浓度在0.16%～0.25%,平均浓度为0.19%。在6个环境测点中气流场相对误差范围0.2%～30%,温度场误差范围2%～13%,CO2浓度相对误差范围4.3%～24.2%,实测值与模拟值的相对误差范围在可接受的范围内。舍内的温度、CO2浓度均不在环境卫生标准之内,自然通风方式无法满足断奶仔猪对冬季环境的需求。上述结果为有效提高饲养管理水平,实现经济效益的最大化奠定了基础。     

机械通风条件下连栋温室速度场和温度场的CFD数值模拟

为了了解温室内部气流和热量传递过程 ,设计合理的通风设施 ,建立了无植物条件下湿帘机械通风的华北型连栋塑料温室三维数值模拟模型 ,并使用CFX计算流体力学软件进行了数值模拟计算。得到了合理的速度场分布和温度场分布数值模拟结果 ,并与试验值进行了对比。与试验值相比 ,模拟结果误差≤ 5 % ,在入口风速≤ 1 5m·s-1,入口气温≤ 2 6℃ (热浮力的影响较小 )的情况下效果更好。讨论了入口风速和湿帘高度对温室可控距离的影响 :提高入口风速可以增大温室的可控距离 ,湿帘高度越大 ,可控距离越大。湿帘高度在 1 2～ 1 2 5m之间时 ,相同湿帘高度下 ,纵向距离为 5 0m的温室 ,其可控距离略小于 4 0m的温室 ;当湿帘高度超过 1 2 5m时 ,纵向距离为 5 0m的温室可控距离大于 4 0m的温室。     

冬季蛋鸭旺产管理八措施

1.确保适宜的鸭场环境蛋鸭生产期间最适宜的温度是15～22℃,最低不应低于5℃.因此,冬季鸭舍保温防寒极其重要.入冬前,鸭舍的西、北两侧可砌防护墙遮风增温,鸭舍的门前可采取透明塑料布拱棚增温,夜间和气温低时,再在鸭舍和拱棚上加盖草帘保温.同时在鸭舍的活动场地和舍内铺些干燥的稻壳、稻糠或锯末、碎麦秆等,每周更换2～3次.适当提高蛋鸭夜宿密度,每平方米8～10只.鸭舍不但要达到适宜的温度,还要保持清洁卫生.鸭舍要用砖瓦水泥结构,并留有通风门窗,利用温暖天气不定期换气.     

猪舍内CO_2的排放研究进展

CO_2是猪舍中主要的温室气体,与其它有害气体不同,CO_2已经以一定浓度存在于空气中,正常浓度范围的CO_2不会对猪的健康有害,容易被人忽视。近年来,随着规模化、集约化猪舍的发展,对猪舍中的温湿度、NH3、H2S、CO_2等影响猪只正常生长的因素研究日渐增多。其中CO_2在猪舍环境中扮演很重要的角色,是评估舍内环境质量的重要参数。猪舍内CO_2的有效管理可提高猪场饲养管理水平,实现经济效益最大化。文章首先阐述了猪舍中CO_2的排放主要来源猪的呼吸、粪便排放、取暖设备,分析了CO_2排放量主要受外界环境、猪的数量和种类、猪舍体积以及粪便存储时间等因素影响。对比分析了生猪在断奶、育成、育肥、母猪不同生长时期,在漏缝地板、部分漏缝地板、垫草、木屑地板条件下CO_2排放量。论述了舍内不同浓度CO_2所产生的对饲养人员、猪只生理行为、猪肉品质的影响,根据CIGR数据,得出畜禽舍内最大CO_2浓度限值为0.3%,对人CO_2浓度限值为0.5%。猪舍内CO_2含量过高时,氧气的含量不足,时间长会使猪出现慢性缺氧、精神萎靡、食欲下降、增重减缓、体质虚弱、易感染传染病、生产水平下降等问题,严重时会致死,致死后的猪出现瘀斑,宰杀出现血溅,肉质的p H值、导电性、含水率下降,极大影响猪肉的品质。其次概述了舍内CO_2含量监测方法以及国内外研究进展,目前主要使用光谱分析仪器测量猪舍内CO_2含量。归纳分析了CO_2与通风强度、通风率、进风口位置之间的关系,详细论述了粪坑通风系统通过改变通风强度、进风口位置、地板开口的大小,可有效地降低舍内CO_2含量。归纳出猪舍中计算通风率的方法有三种,一是利用动物本身体温平衡来计算,二是利用空气湿度来测定,三是CO_2平衡方程法。目前的主流方法是利用空气中的CO_2平衡特性,监测CO_2浓度,根据CO_2浓度与通风率的关系式,计算通风率的大小。最后,对猪舍中CO_2含量的未来研究方向以及发展趋势进行了展望。     

冬季新疆和田地区某羊舍内自然通风的数值模拟

采用CFD(Computational fluid dynamics)方法对南疆地区的羊舍内自然通风下的室内环境进行数值模拟.模拟时对整个计算区域采用六面体网格进行划分,对羊舍天窗和北窗附近区域的网格进行加密处理,生成的网格数约为453 360个.羊舍CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象,外界气象条件、羊舍外维护结构和室内地面等作为边界条件处理.对冬季南疆地区羊舍北窗开启和关闭两种情况下室内的速度场、温度场进行数值模拟.根据数值模拟的结果表明在白天可以开启北窗进行通风.     

Assessing effect of wind tunnel sizes on air velocity and concentration boundary layers and on ammonia emission estimation using computational fluid dynamics (CFD)

The objective of this study was to investigate the effect of different geometric sizes of wind tunnels on aerial boundary layers above the emission surface and therefore their effect on ammonia emission using CFD tool. Five wind tunnels of different sizes were used for the CFD simulation. Detail experimental measurements on air velocity and concentration profiles above the emission surface were realised using average inlet velocities of 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 m s⁻¹ in two wind tunnels under isothermal condition. The TAN (Total Ammoniacal Nitrogen) and pH of ammonia aqueous solution were kept constant during the experiments. The boundary conditions necessary for the CFD study were obtained from the measured experimental data. The CFD model used for simulations was first validated using the data from the two wind tunnel experiments. For assessing the effects of wind tunnel size, the air velocity range of 0.1-0.6 m s⁻¹ was used in CFD investigations. It was found that the velocity and concentration boundary layer thickness decreased with the increase of inlet air velocity where the concentration boundary was thinner than the corresponding velocity boundary layer. Wind tunnel sizes affected both velocity and concentration boundary layer thicknesses (P < 0.001). The velocity and concentration boundary layer was thicker in a wind tunnel with larger heights than in small height. The over estimation of ammonia emission of smaller wind tunnels were observed comparing to the largest wind tunnel or open field situation (P < 0.001). Non-linear regression equations were developed using four wind tunnels data for velocity boundary layer thickness (δ_u), concentration boundary layer thickness (δ_c), and ammonia mass transfer coefficient (k_G) as a function of wind tunnel height (H) and average inlet velocity (u_m), which given clear quantitative indication of effects of H, and u_m on δ_u, δ_c, and k_G, respectively.     

An assessment of a partial pit ventilation system to reduce emission under slatted floor – Part 1: Scale model study

Emissions of ammonia and greenhouse gases from naturally ventilated livestock houses cause contamination of the surrounding atmospheric environment. Requests to reduce ammonia emissions from livestock farms are growing in Denmark. It is assumed that using an additional mechanical pit exhaust unit with a minimised ventilation rate can remove the most polluted part of the air from the slurry pit and treat it with an air purification unit. This system can result in reduction of ammonia emissions from naturally ventilated livestock production units. To study the efficiency of a partial pit ventilation to reduce emissions, a 1:2 scale model of manure pit section of a dairy cattle house was built with slatted floor and a mechanical pit exhaust at side-walls. Investigations were performed under varied airflow velocities above the floor, two slatted floor opening ratios (the ratio of the opening area to the whole floor area), two pit ventilation rates and two exhaust directions. CO₂ was used as tracer gas and was added to the mixing chamber of the pit model with a constant flux. The removal ratio was defined as the percentage of the gases removed by the pit exhaust. The results showed that a partial pit exhaust system could abate gas emissions from the slurry pit. The performance of the system was influenced by the following factors: airflow velocities above the floor, the slatted floor opening ratio, the pit ventilation rates and the pit exhaust position. For downwind exhaust, the removal ratios were decreased from about 80% to 50% when the air velocity above the floor was increased from 0.78 to 1.94 m s⁻¹. The mean of the removal ratios was 83.1% for all upwind exhaust cases and some downwind exhaust cases. There was no clear velocity dependency. Lower floor opening ratio could reduce more emission than the higher opening ratio for most of the cases. Higher pit ventilation rates resulted in higher removal ratios for most cases of downwind exhaust but did not always give higher removing efficiency for upwind exhaust. Overall, the upwind exhaust can discharge 8% more CO₂ than the downwind exhaust. Removal capability was better correlated to the four factors (airflow velocities above the floor, the slatted floor opening ratio, the pit ventilation rates and the pit exhaust position) combined when compared to the correlation to each individual factor.The results from the scale model measurements need to be validated by full-scale experiments.     

猪舍温度场和气流场的CFD模拟比较分析

为了比较纵向和横向通风方式对猪舍的降温效果,以种公猪舍为模拟对象,利用计算流体力学方法分别对纵向和横向两种通风方式下的舍内温度场和气流场进行了模拟,并对模拟结果进行了比较分析。结果表明,横向通风时,公猪栏内部分区域的气温能够保持在25℃左右,大部分区域气温低于28℃;纵向通风时,虽然部分猪栏内能够形成25℃左右的适宜气温,但靠近出口处的5个猪栏温度基本为30℃,局部温度甚至达到了31℃。说明横向通风方式不仅能够在舍内形成均匀的气流场,而且还能够明显降低公猪栏内的环境温度。     

木材干燥室集中换气时进排气孔气流的均匀性模拟

为解决木材干燥室强制集中换气装置进排气道孔口气流的均匀性问题,采用理论分析和Fluent数值模拟方法,对进排气道的进排孔口气流流速、流量等进行数值模拟分析和计算,得到了满足生产实际要求的孔口半径和分布。结果表明：进气道各孔口的质量流量差小于5．1％,排气道各孔口的质量流量差小于7．3％,二者均小于质量流量偏差（10％）...     

信阳地区不同类型鸭舍夏季环境指标测定分析

选取信阳地区3种不同类型的肉鸭舍测定夏季温热环境指标和空气质量指标。结果表明,各类鸭舍夏季的平均温度都超过适宜的环境温度,风速较小,夏季应采取防暑降温措施;封闭式有窗鸭舍空气相对湿度大,空气质量较差,应加强通风,以排出过多的水汽和有害气体。     

建筑污染源的源作用与汇效应特征数值分析

基于室内建筑污染的源作用与汇效应机理,并结合数值方法分析了源作用与汇效应在室内空气环境所对应的实际边界条件下的特征,所选择的反映实际边界条件的因素包括入室新风品质、新风量大小、室内温度水平以及汇与源作用面积比.研究结果表明,入室新风品质降低和新风量增大对材料散发强度与汇效应作用强度具有相反影响,但前者会使室内挥发性有机化合物（VOCs）平均浓度水平增大而后者会使其减小;同时,室内温度水平对材料散发强度和室内VOCs平均浓度水平的影响以及汇与源作用面积比对汇效应作用强度和室内VOCs平均浓度水平的影响具有同向性.此外,根据已建立的源散发模型和汇效应模型再结合实际边界条件是获取室内建筑污染源作用与汇效应特征的有效方法.