雞舍內(nèi)的環(huán)境指標(biāo)包括溫度、相對濕度,、風(fēng)速和空氣質(zhì)量,，其中空氣質(zhì)量又分為污染物成分（氨氣、一氧化碳,，二氧化碳,，二氧化硫、硫化氫等有害氣體）和濃度（氧氣或有害氣體在空氣中所占的比例,，一般單位用PPm百萬分之一表示）等參數(shù),，溫度、相對濕度和風(fēng)速代表雞的熱舒適性,，空氣質(zhì)量代表空氣的潔凈度,。雞舍內(nèi)的空氣環(huán)境與雞舍建筑設(shè)計條件、病癥,、生產(chǎn)能力,、防疫、喂養(yǎng)及運行管理成本,、工作人員及周圍居民的健康以及大氣環(huán)境等密切相關(guān),。近年來，隨著畜牧業(yè)發(fā)展,，雞舍的集約化程度越來越高,，養(yǎng)殖規(guī)模越來越大。

科研人員發(fā)現(xiàn),，舍內(nèi)大部分雞的舒適性雖然有所改善,，但往往某些局部空氣污染變得更加嚴(yán)重了，這些區(qū)域的雞長期性處于重度污染的環(huán)境中導(dǎo)致生長緩慢,，抵抗能力變?nèi)?，成為了易發(fā)病雞群，并成為了病癥傳播的載體,，那也是為何畜牧養(yǎng)殖設(shè)備先進(jìn)了,，病癥反倒是增多了的主要原因。

夏季最重要的就是水簾的使用,，下面遠(yuǎn)卓農(nóng)牧就關(guān)于“雞舍夏季濕簾通風(fēng)時舍內(nèi)氣流組織研究”給大家做一下分享,。

為了分析雞舍空氣環(huán)境的形成與發(fā)展機(jī)制,，科研人員通過計算機(jī)數(shù)據(jù)建模分析CFD技術(shù)對雞舍通風(fēng)進(jìn)行模擬。模擬對象包括籠養(yǎng)雞舍通風(fēng)類型有橫向通風(fēng),、縱向通風(fēng)和自然通風(fēng),。

針對雞舍通風(fēng)的現(xiàn)狀，科研人員建立了雞舍結(jié)構(gòu)的CFD模型,，分析高密度超長雞舍夏季濕簾通風(fēng)時的窗口風(fēng)速和舍內(nèi)風(fēng)速的分布規(guī)律,。

01.

研究對象

科研人員研究的是高密度飼養(yǎng)蛋雞的超長雞舍，其內(nèi)外實景見圖1,，位于我國江蘇省中部地區(qū),。超長雞舍的結(jié)構(gòu)和尺寸以及典型剖面的位置見圖2，包括通風(fēng)窗,、濕簾板,、籠架、集蛋器,、集糞器,、溫度探頭、排風(fēng)扇和典型剖面的信息,。4列籠架除去喂料電機(jī)占用64個籠位,，舍內(nèi)實有雞籠11328個，每個雞籠養(yǎng)蛋雞10只,。夏季,，南北側(cè)墻濕簾窗口的擋板內(nèi)開60。,，西端墻的18臺排風(fēng)扇同時運行,，其他窗口和排風(fēng)扇全部關(guān)閉。

雞舍內(nèi)共設(shè)11個工業(yè)級精度的T型(銅一康銅)熱電偶,，如圖1(b)和圖2所示,。監(jiān)測程序每隔15min記錄一次數(shù)據(jù)。各監(jiān)測探頭的坐標(biāo)為：i(0．45,，115．00,。1．10)，ii(0．45,，90．00,。4．00)。iii(0．45,。65．00,。iv(0．45，40．00,，4．00),，v(0．45，15．UO,，1．10),，vl(4．55，106．00,，1．10),，vii(4．55，58．5(),，4．00),，viii(4．55，11．00,，1．10),，ix(一4．55，106．00,，1．10),，X(一4．55，58．5(),，4．00),，xi(一4．55，11．00,，1．10),。其中，i,，iii,，v，vi,，viii,，iX和xi)在距地面高度1．10m的水平面上，ii,，iv,，vii和x在距地面高度4．00m的水平面上。

02.

CFD模型

針對雞舍通風(fēng),，流體屬于不可壓力的空氣,，滿足質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒,。這些守恒定律的數(shù)學(xué)描述及控制方程的通用表達(dá)式如下：

將籠架區(qū),、集糞區(qū)、集蛋區(qū)界定為不一樣通透性的多孔介質(zhì),。其中,，籠架區(qū)水平方向(z和y方向)上的孔隙率為0．770,；垂直方向(z方向)上，黏性阻力和慣性阻力設(shè)為無窮大,。集糞區(qū)多孔介質(zhì)參數(shù)與籠架區(qū)近似,。集蛋區(qū)各向同性，介質(zhì)參數(shù)與籠架區(qū)z方向相同,。根據(jù)養(yǎng)殖密度,、電機(jī)和照明的散熱強(qiáng)度，界定籠架區(qū)的熱源強(qiáng)度為309．00W／m3[25|,，不考慮散熱時,，該區(qū)域熱源強(qiáng)度為0W／m3。安裝參考壓力和環(huán)境溫度分別為101325Pa和273K,。

界定排風(fēng)扇為出口速度,，風(fēng)速設(shè)為9．570m／s，湍流強(qiáng)度為2．89％,，水平直徑為1．360m,。界定通風(fēng)窗為壓力人口，相對壓力為0Pa,。降溫水簾窗進(jìn)風(fēng)環(huán)境溫度為303．0K(30．0℃),。界定地面、圍墻,、屋頂?shù)葹檫吔鐚?，均為凸凹不平的表層，粗糙常?shù)為0．500,。除安裝降溫水簾窗擋板粗糙度為0并且是隔熱非光滑邊界層,，別的邊界層內(nèi)外表溫度設(shè)為305．0K。

03.

模型驗證

取2019年年6月7日13：00一16：00時段內(nèi)中間走道監(jiān)測點i～v的環(huán)境溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)與所建CFD模型的模擬結(jié)果進(jìn)行對照,，如圖3所示,。監(jiān)測點ii的模擬環(huán)境溫度比實測值環(huán)境溫度低于正常，別的點的模擬值與實測值接近,，模擬結(jié)果與實測值結(jié)果的變化規(guī)律基本一致,。因此，所建立的CFD模型可以用于研究超長雞舍的氣流組織,。

04.

氣流組織

采用經(jīng)過驗證的CFD建模進(jìn)行超長雞舍降溫水簾通風(fēng)模擬計算之后,，為了分析降溫水簾窗口對舍內(nèi)流場的影響，給出北側(cè)墻降溫水簾窗口內(nèi)法線速度的梯度分布(因南北側(cè)墻降溫水簾窗口對稱,，所以只給出北側(cè)墻的模擬結(jié)果),，見圖4。為了分析舍內(nèi)流場特點,，給出圖2所示典型剖面的速度梯度分布和平均速度,，分別鑒別見圖5和圖6,。

由圖4可以看出：下一層降溫水簾窗1：3的內(nèi)發(fā)線速度分量和進(jìn)風(fēng)量比上層大；每條降溫水簾窗口的內(nèi)發(fā)線速度分布不均勻,。降溫水簾窗口西半部的風(fēng)速比東部大,，上半部的風(fēng)速比下部大；最大風(fēng)速接近5．5m／s,，最小風(fēng)速小于0．5m／S。

圖5(a)和圖6(a)體現(xiàn)了雞舍長度方向上的風(fēng)速特征,，可以看出：雞舍內(nèi)絕大多數(shù)區(qū)域的風(fēng)速比較均勻,，平均風(fēng)速約3．5m／s；但是,，降溫水簾窗口附近風(fēng)速分布不均勻,，東部末端風(fēng)速小于0．2m／s，這正是圖4所示進(jìn)風(fēng)速度不均勻引起的,。

圖5(b)和圖6(b)體現(xiàn)了雞舍高度方向上的風(fēng)速特征,，可以看出：雞舍內(nèi)上、下一層風(fēng)速存在差異,，這種差異在雞舍中偏東區(qū)域最為顯著,。在籠架高度范圍內(nèi)，各水平面的平均風(fēng)速約2．3m／s,，最上層籠架的平均風(fēng)速比最下一層大13％,。籠架上頂棚以下空間的平均風(fēng)速約是籠架占領(lǐng)空間平均風(fēng)速的2倍,。這種情況是因為降溫水簾窗口的檔板只能內(nèi)開60度,，進(jìn)風(fēng)氣流被導(dǎo)向雞舍的上層空間，進(jìn)而不利于下一層籠架區(qū)域的冷卻,。

圖5(c)和圖6(c)體現(xiàn)了雞舍寬度方向上的風(fēng)速特征,，可以看出：由于產(chǎn)蛋雞和籠架對舍內(nèi)空氣流動的阻礙，過道與籠架的風(fēng)速存在顯著差異,。走道的平均風(fēng)速一般大于4．0m／s,，籠架的平均風(fēng)速均小于1．5m／s。4列籠架的平均風(fēng)速幾乎相同,；南北側(cè)墻附近過道和中心走道的平均風(fēng)速比其他2個走道的風(fēng)速略高,。

05.

總結(jié)建議

通過對超長雞舍夏天降溫水簾通風(fēng)時的氣流組織模擬發(fā)現(xiàn)：籠架和產(chǎn)蛋雞的阻礙、條形降溫水簾窗口進(jìn)風(fēng)不均以及降溫水簾檔板把進(jìn)風(fēng)氣流導(dǎo)向雞舍上層空間,，是導(dǎo)致雞舍氣流組織不均勻的主要原因,。作為蛋雞舍，籠架和產(chǎn)蛋雞難以避免,，為了使舍內(nèi)氣流均勻,，營造更好的雞舍空氣環(huán)境,，建議做如下改善措施：

1)采用不均勻阻力系數(shù)的降溫水簾窗(進(jìn)風(fēng)速度大的位置阻力增加，速度小的位置阻力減小),，使進(jìn)風(fēng)均勻,；

2)增加降溫水簾窗口檔板的內(nèi)開角度到90度，甚至更大(目前絕大多數(shù)降溫水簾設(shè)計僅能內(nèi)開60度),，使進(jìn)風(fēng)氣流盡量從雞舍下一層籠架占領(lǐng)的空間流動,；

3)降溫水簾窗附近不布置養(yǎng)雞的籠架，使籠架避開不均的進(jìn)風(fēng),，這種方法會減小雞舍的有效使用空間,。

通過上面案例分析充分證明了，通過數(shù)據(jù)建模進(jìn)行CFD分析技術(shù)可以幫助我們直觀的發(fā)現(xiàn)雞舍構(gòu)造設(shè)計和使用中存在的問題,，并對解決方法和作用做出預(yù)判分析,，從改進(jìn)措施中找出最佳方案避免試錯成本，特別是對準(zhǔn)備新建雞舍的工程項目,，在方案設(shè)計建設(shè)之前進(jìn)行CFD數(shù)據(jù)建模分析是保證雞舍設(shè)計科學(xué)合理的關(guān)鍵,。

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產(chǎn)品細(xì)節(jié)滿滿，一切從雞只福利開始關(guān)注,。遠(yuǎn)卓做靚“綠色發(fā)展” 賦能“禽蛋養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)”.