阶梯笼雏鸡舍夏冬季热环境CFD模拟与效果测试分析

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:coding_key
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的快速发展,禽蛋消费量逐年增长。为满足市场需求,家禽养殖数量剧增,且集约化和规模化程度越来越高。为节约成本,避免鸡只交叉感染等风险,形成了蛋鸡养殖场和育雏鸡场分离的养殖模式。由于雏鸡对环境敏感,这对集约化育雏鸡场的雏鸡生长环境提出了更高的要求。在我国北方寒冷的冬季,由于外界气温较低,规模化育雏鸡舍多采用能综合调控整个鸡舍供暖和通风换气的热水散热风机供暖系统进行集体供暖。夏季通常采用纵向湿帘-负压风机通风系统进行降温。但在实际应用中,热水散热风机百叶窗的开启角度多凭经验确定,供暖进风角度及其对舍内供暖效果的影响研究较少。而目前对鸡舍夏季湿帘降温系统的研究中,研究对象多为成年鸡舍,较少针对育雏鸡舍。本研究以河南省温县某一密闭阶梯式笼养育雏鸡舍为研究对象,通过实地测量建立鸡舍模型,利用CFD技术评估冬季热水散热风机供暖进风角度和夏季湿帘出风口导流板开启角度对育雏鸡舍内气流速度、温度和相对湿度的影响,并通过实测验证模型精度。根据模拟结果分别对冬季热水散热风机供暖进风角度和夏季湿帘出风口导流板开启角度进行优化,并在此基础上进行效果测试,分析优化前后对雏鸡生长性能、行为、精神和健康状况的影响,以提高雏鸡养殖福利与经济效益。论文主要研究结论如下:(1)本研究通过实测,建立鸡舍三维模型并进行数值模拟,通过对比模拟值与实测值验证模型精度。冬季热水散热风机进风角度为45°时,风速和温度测点平均相对误差MRE分别为15.9%和1.5%,均方根误差RMSE分别为0.08 m/s和0.49℃;夏季湿帘出风口导流板开启角度为30°时,风速、温度和相对湿度的平均相对误差MRE分别为18.7%、1.1%和4.0%,均方根误差RMSE分别为0.29m/s、0.32℃和3.30%。模拟值与实测值吻合度良好,模型有效。2)冬季供暖工况下:3列鸡笼间气流均匀性随热水散热风机进风角度增大而增大;鸡舍下部鸡笼(Z<0.55 m)气流速度受进风角度影响较大,上部鸡笼(Z>0.55 m)受进风角度影响较小;进风角度为45°时,鸡舍高度方向和各列鸡笼间温度分布更均匀。调整供暖进风角度至45°,经4个试验周,试验组(45°)雏鸡总体重较对照组(37.5°)增加5.3%,平均料重比较对照组降低3.9%。3周龄内,试验组雏鸡精神和健康状况较对照组有所改善,但摄食和饮水行为无差异。3)夏季供暖工况下:随着湿帘出风口导流板开启角度增大,鸡笼内气流速度增大,3列鸡笼间气流分布均匀性下降;3列鸡笼间的最大平均温差由0.45℃降至0.25℃,单列鸡笼内最大温差由2.47℃降至1.6℃,温度均匀性提高。鸡笼内相对湿度增大,但3列鸡笼间相对湿度分布均匀性提高;当导流板开启角度为45°时,鸡笼内外气流、温度和相对湿度分布较均匀,鸡笼内温湿指数THI<79,有效温度ET<26.75,适宜雏鸡生长。调整湿帘出风口导流板开启角度至45°,经4个试验周,试验组(45°)雏鸡总体重较对照组(30°)增加3.3%,平均料重比较对照组降低3.4%。整个试验期内试验组雏鸡较对照组有更好的摄食和饮水表现,但精神和健康状况无差异。
其他文献
研究目的:运用液相色谱-质谱联用(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)技术分别对经皮冠状动脉介入治疗(Percutaneous Coronary Intervention,PCI)术后发生造影剂肾病(Contrast-Induced Nephropathy,CIN)患者及肾功能正常患者尿液进行检测,同时运用多元统计方法对所得的数据进行统计学处
学位
好氧堆肥技术是处理禽畜粪便最为有效的途径之一,能降低禽畜粪便中重金属的活性,同时生产优质有机肥料,而施用有机肥种植作物,不仅能提高作物产量,而且可缓解土地长期耕作带来的贫瘠问题;因此,对禽畜粪便的好氧堆肥产品进行优化研究具有十分重大的意义和价值。然而,禽畜粪便量大、难处理、易产生二次污染,以及传统好氧堆肥微生物活性低、发酵缓慢、腐熟度低、存在重金属污染风险等问题亟需解决;而不同添加剂对好氧堆肥过程
学位
溶解性有机质(DOM)广泛存在于陆地和水体环境系统中,在污染物一系列的生物地球化学循环中起着至关重要的作用。过去研究工作表明,DOM来源及生物地球化学过程导致其结构组成呈现明显的时空分布差异。汞(Hg)是一类重要的环境污染物,其有机形态如甲基汞(MeHg)因其极强的神经毒性、持久性和生物积累性的物化特性,受到全世界广泛关注。DOM是调控Hg时空分布最重要的生物地球化学因子,在过去的几十年中,DOM
学位
当前我国有机食品行业快速发展,体现出消费者对食品质量安全的重视以及国家对可持续农业生产方式的倡导。大量传统农产品的生产已逐步转为有机农业生产,鸡蛋生产也不例外。有机蛋鸡的饲养需满足严格的有机畜禽养殖规定,相比于以商业饲料为主生产的普通鸡蛋,有机鸡蛋因为富含丰富的营养价值和更高的生产成本所以市场上的售价也更高。目前,市场上销售的有机鸡蛋虽然均通过了严格的有机食品认证程序,但仅凭有机食品认证标识依旧不
学位
在党的二十大所强调的“坚持以人民为中心的发展思想”下,党建引领乡村治理的制度创新,承载着实现农民群众对美好生活向往的重要使命。基于“制度与生活”的分析框架及六个全国乡村治理典型案例的经验素材,可以发现制度创新的典型探索紧紧围绕着“融入群众生活”的主线展开,并具体呈现为从强化村级党建到搭设制度通道再到发起群众动员的发展脉络。“融入群众生活”提升了制度创新的情境适应性与治理有效性,也凸显了群众生活秩序
期刊
近年来,系统性农药因具有良好的内吸性广泛应用于农业活动中,然而许多研究表明系统性农药在环境和环境介质中的检出率呈不断上升的趋势,同时越来越多的研究提出并论证了系统性农药的潜在环境风险,因此,对于环境中系统性农药残留的监测显得尤为重要。为减少病虫害侵袭,保证作物品质,大多数开花作物需接受农药处理。蜜蜂作为重要的授粉昆虫,对于植物花粉和花蜜的广泛采集活动,是蜜蜂作为近场实验生物监测模型的基础。以往的研
学位
本论文以氧化锌(ZnO)为主要研究材料,采用水热法和电化学沉积法成功制备出了不同暴露晶面、不同形貌特征的ZnO纳米粉末材料和具有球状颗粒的ZnO电极。以空气中NO污染物和废水中环丙沙星抗生素为目标污染物,探究了ZnO对两者的氧化去除机理。主要研究内容和结论如下:(1)光催化氧化是减少空气中NO污染物的重要途径,半导体氧化物的晶面工程可以提高光催化效率。使用水热法合成了具有不同暴露晶面的ZnO纳米颗
学位
汞(Hg),一种具有高毒性的全球性污染物,以无机和有机多种形态普遍存在于各种环境介质中。由于各形态汞的环境行为和毒性存在较大差异,其形态转化势必会影响汞的生物地球化学循环及毒性。其中,水体汞还原是汞生物地球化学循环的重要组成部分,该过程一方面可限制水体甲基汞的产率,减少甲基汞的富集;另一方面可推动水体零价汞的释放,促进零价汞的全球循环。而水体汞还原主要在光诱导下发生,多种环境参数如光照强度、溶解性
学位
离子的吸附与交换能力是土壤中最重要的物理化学性质之一,与土壤自净能力、土壤保肥能力、土壤侵蚀、土壤团聚体的形成和稳定密切相关。前人提出了众多描述土壤/黏土矿物界面离子交换吸附的模型,但大多都是经验或半经验模型,并不能很好地解释土壤中离子交换吸附动力学机理,这是因为人们忽视了矿物颗粒的表面所带电荷在固/液界面附近形成的高达10~8V m-1的非对称强电场。近年来,有研究者在考虑固/液界面存在非均匀强
学位
大部分有机碳富集在土壤表层,降雨过程中雨滴对表层土壤结构的破坏,土壤颗粒受到雨滴击溅而破碎,有机碳释放,导致侵蚀带走的泥沙通常有机碳含量较高,随着径流的分离和搬运,密度较低的细颗粒和颗粒结合态有机碳随着径流优先转移,并且一部分有机碳暴露于易于发生矿化的生态环境当中发生矿化反应而释放,一部分随着径流迁移,分离的土壤连同土壤有机碳,在景观环境中输移和再分布。目前,次降雨过程中不同土地利用下径流碳与泥沙
学位