雞舍內(nèi)的環(huán)境指標(biāo)包括溫度,、相對(duì)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(duì)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(jì)條件,、病癥,、生產(chǎn)能力、防疫,、喂養(yǎng)及運(yùn)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(zhǎng)期性處于重度污染的環(huán)境中導(dǎo)致生長(zhǎng)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。
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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(shí)舍內(nèi)氣流組織研究”給大家做一下分享,。
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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(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)建模分析CFD技術(shù)對(duì)雞舍通風(fēng)進(jìn)行模擬,。模擬對(duì)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(duì)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(zhǎng)雞舍夏季濕簾通風(fēng)時(shí)的窗口風(fēng)速和舍內(nèi)風(fēng)速的分布規(guī)律。
01.
研究對(duì)象
科研人員研究的是高密度飼養(yǎng)蛋雞的超長(zhǎng)雞舍,,其內(nèi)外實(shí)景見圖1,,位于我國(guó)江蘇省中部地區(qū)。超長(zhǎng)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(gè)籠位,,舍內(nèi)實(shí)有雞籠11328個(gè),,每個(gè)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(tái)排風(fēng)扇同時(shí)運(yùn)行,,其他窗口和排風(fēng)扇全部關(guān)閉,。
雞舍內(nèi)共設(shè)11個(gè)工業(yè)級(jí)精度的T型(銅一康銅)熱電偶,如圖1(b)和圖2所示,。監(jiān)測(cè)程序每隔15min記錄一次數(shù)據(jù),。各監(jiān)測(cè)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。
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02.
CFD模型
針對(duì)雞舍通風(fēng),,流體屬于不可壓力的空氣,,滿足質(zhì)量守恒、動(dòng)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:
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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(shí),該區(qū)域熱源強(qiáng)度為0W/m3,。安裝參考?jí)毫铜h(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(duì)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,。
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03.
模型驗(yàn)證
取2019年年6月7日13:00一16:00時(shí)段內(nèi)中間走道監(jiān)測(cè)點(diǎn)i~v的環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與所建CFD模型的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)照,如圖3所示,。監(jiān)測(cè)點(diǎn)ii的模擬環(huán)境溫度比實(shí)測(cè)值環(huán)境溫度低于正常,,別的點(diǎn)的模擬值與實(shí)測(cè)值接近,,模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)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(zhǎng)雞舍的氣流組織,。
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04.
氣流組織
采用經(jīng)過驗(yàn)證的CFD建模進(jìn)行超長(zhǎng)雞舍降溫水簾通風(fēng)模擬計(jì)算之后,為了分析降溫水簾窗口對(duì)舍內(nèi)流場(chǎng)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(duì)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(chǎng)特點(diǎn),,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,。
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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(zhǎng)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%?;\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?yàn)榻禍厮煷翱诘臋n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,。
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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(duì)舍內(nèi)空氣流動(dòng)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(gè)走道的風(fēng)速略高,。
05.
總結(jié)建議
通過對(duì)超長(zhǎng)雞舍夏天降溫水簾通風(fēng)時(shí)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(yíng)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(jì)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(dòng);
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(huì)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(jì)和使用中存在的問題,,并對(duì)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(cuò)成本,,特別是對(duì)準(zhǔn)備新建雞舍的工程項(xiàng)目,,在方案設(shè)計(jì)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(jì)科學(xué)合理的關(guān)鍵。
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能征服市場(chǎng)的,,永遠(yuǎn)不是價(jià)格,,而是品質(zhì);品質(zhì)成就信任,,也成為了品牌,。
能感動(dòng)人心的,永遠(yuǎn)不是語(yǔ)言,,而是服務(wù),;服務(wù)可以感動(dòng)他人,成就自己的特色,。
能堅(jiān)持長(zhǎng)久的,,永遠(yuǎn)不是優(yōu)惠,,而是口碑,;口碑可以傳播,,也可以成就你!
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)”.
【本文標(biāo)簽】 遠(yuǎn)卓農(nóng)牧蛋雞籠養(yǎng)設(shè)備
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