进风位置对纵向通风叠层鸡舍气流和温度影响CFD模拟
第35卷第15期农业工程学报V ol.35 No.15 192 2019年8月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Aug. 2019
进风位置对纵向通风叠层鸡舍气流和温度影响CFD模拟
程琼仪1，穆钰2，李保明3,4※
（1. 农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所，北京100125；2. 农业农村部规划设计研究院设施农业研究所，北京100125；3. 中国农业大学水利与土木工程学院，北京100083；4. 农业农村部设施农业工程重点实验室，北京100083）
摘要：为提高鸡舍夏季通风效率，改善舍内环境条件，该文通过计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）模拟分别探究了进风口内侧加设导流板及不加设导流板时，进风位置对叠层笼养鸡舍舍内及笼内气流、温度及分布的影响。
鸡舍模型通过现场试验进行验证。结果表明：在进风口内侧不加设导流板时，近进风口区域(距首个笼17.5 m之内鸡笼区域)笼内平均风速随着进风位置与鸡笼间距离增加而增大，最大增幅为0.54 m/s。而当进风口内侧加设导流板时，不同进风位置时对笼内平均风速相对差异小于10%。同时，随着进风位置与鸡笼间距离增加，近进风口处笼内气流分布均匀性增加，笼内温度呈降低趋势且其分布趋于均匀。但进
风位置对笼内环境影响范围有限，文中研究显示，进风位置对气流速度的影响范围为距首个笼27 m之内笼内区域，对气流分布均匀性的影响范围为距首个笼45 m之内笼内区域，对温度分布的影响范围为距首个笼18 m之内笼内区域。研究表明，在叠层鸡舍夏季通风系统进风位置设计中，应尽量设计在山墙，及保证进风口与鸡笼区域无重合，使得进风气流充分发展后进入鸡笼，有助于减少笼内通风弱区及涡流区域。
关键词：气流场；温度；计算流体力学；鸡舍；进风位置
doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.024
中图分类号：S823.9+2        文献标志码：A        文章编号：1002-6819(2019)-15-0192-08哈尔滨王阳个人资料及简介
程琼仪，穆  钰，李保明. 进风位置对纵向通风叠层鸡舍气流和温度影响CFD模拟[J]. 农业工程学报，2019，35(15)：192－199.    doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.024
Cheng Qiongyi, Mu Yu, Li Baoming. CFD simulation of influence of air supply location on airflow and temperature in stacked-cage hen house with tunnel ventilation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(15): 192－199. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.024
0  引  言
适宜环境条件对蛋鸡生产至关重要，产蛋鸡热中性温度为18～24 ℃[1]。而在中国某些高温高湿地区，夏季鸡舍内部环境温度可达到35 ℃，因此需进行降温及机械通风。最常见的环境控制方式为湿帘降温结合负压风机进行纵向通风[2]，通过加强鸡只对流散热，形成风冷效应来排出余热，建议风速为2.5 m/s[3]。而为了确保湿帘的降温效率，根据湿帘厚度不同，建议过帘风速为  1.1～1.7 m/s[4]。因此鸡舍前端山墙面积并不能满足进风口面积需求，在实际生产中，有部分或全部进风口设置在侧墙上。但在叠层笼养鸡舍中，进风口的具体开设位置尚未有相关标准或研究。
大量研究表明，进风位置对室内环境有显著影响[5]。Montero等发现，进风位置会影响换气速率及气流分布，当进风口同时位于侧墙和屋顶时，通风速率最大[6]。Gebremedhin等[7]发现与气流从单面侧墙或天花板进入舍
收稿日期：2018-11-28 修订日期：2019-05-13
基金项目：国家重点研发计划（2018YFD0500700）；国家蛋鸡产业技术体系（CARS-40）。
作者简介：程琼仪，博士，主要从事畜牧场环境控制及废弃物处理。Email：qiongyicheng@cau.edu
※通信作者：李保明，教授，博士生导师，主要从事畜禽设施养殖工艺与环境研究。Email：libm@cau.edu 内的情况相比，气流从双面侧墙进入时，舍内气流分布更为均匀。Seo等比较了进风位置对肉鸡舍通风效果的影响，发现采用烟囱进风的鸡舍，舍内气流分布和通风效率优于其他鸡舍[8]。高学平等研究表明，当进风位置处于散热器中心高度或偏下位置时，室内气流分布最为均匀[9]。Lin等发现，当从房间中央进风时，室内温度分布更为均匀[10]。Bartzanas等同样发现，当进风速度为3 m/s，温度为28 ℃时，由于进风位置不同，舍内换气速率在10～58次/h波动，平均温度在28.2～29.8 ℃波动[11]。进风位置通过影响气流分布进而影响舍内污染物浓度。王阳等试验表明，侧墙进风口高度对鸡舍内温湿度，污染物浓度及分布有显著影响[12]。Kang等发现，进风位置对房间下层气流模式有显著影响，与垂直进风相比，水平进风时室内污染物浓度较低[13]。赵福云等发现当采用置换通风及天花板右侧进风时，垂直温差最小，通风效率最高[14]。并且相比于出风口，进风口对室内环境影响更为明显[15]。但对于叠层笼养鸡舍而言，夏季进风位置对舍内及笼内环境影响尚未有相关研究。
计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）广泛应用于畜禽舍内部环境研究。Seo等借助CFD出冷风渗透为冬季猪只死亡率高的原因[16]。王鹏鹏等通过CFD模拟了横向和纵向通风时猪舍空气场分布规律[17]。王小超等利用CFD出了猪舍冬季通风最适进风角度[18]。邓书辉等借助CFD探究了挡风板和颈枷下矮墙对低屋面

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。