保育豬舍濕熱環(huán)境與顆粒物的數(shù)值模擬研究.pdf

1、豬舍環(huán)境質(zhì)量的好壞會直接影響到豬只的健康和生長性能，進而影響豬肉品質(zhì)以及整個養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。尤其是保育仔豬，由于剛經(jīng)歷斷奶應(yīng)激，對外界環(huán)境變化敏感，抵抗疾病的能力相對其它生長階段的豬只更加脆弱。保育豬的生長環(huán)境對其發(fā)病率、死亡率及后期生長均有重要影響。通過對豬舍環(huán)境進行模擬與評估可及時有效地發(fā)現(xiàn)豬舍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量與分布均勻性問題。本研究應(yīng)用計算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)對當(dāng)前采用較為先進的機械通風(fēng)保育豬舍在低溫季節(jié)下的舍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量進行模擬與

2、評估研究，研究結(jié)果可為保育豬舍設(shè)計建造與環(huán)境改善提供有益參考。
　　本文基于計算流體力學(xué)技術(shù)，應(yīng)用Navier-Stokes方程與RNG k-ε湍流模型，采用有限元離散方法，運用Gambit、ANSYS Fluent16.0、CFD-POST這三種CFD軟件對中國東南地區(qū)典型保育豬舍內(nèi)氣流場、溫度場、濕度場、顆粒物濃度場進行三維穩(wěn)態(tài)模擬。模擬結(jié)果得出以下結(jié)論:
　　1)以聯(lián)合通風(fēng)的保育豬舍為研究對象，對初春寒冷時期舍內(nèi)的氣流

3、場、溫度場和相對濕度場進行模擬。模擬結(jié)果為:風(fēng)速范圍主要為0～0.25m/s，因豬舍進風(fēng)口均在東墻，從而導(dǎo)致距離較遠的西墻風(fēng)速明顯下降，且空氣滯留的時間較長，空氣齡最大達到15min;豬舍內(nèi)溫度范圍主要為22～26℃，相對濕度范圍主要為65～73％。該豬舍的濕熱環(huán)境總體滿足保育豬的需求，但豬舍內(nèi)的溫濕度和氣流的分布不均勻，空氣質(zhì)量較差，存在部分環(huán)境死區(qū)。
　　2)通過對采用負(fù)壓通風(fēng)的保育豬舍內(nèi)氣流場、溫度場、濕度場和顆粒物濃度場的

4、模擬可知:冬季僅開啟排風(fēng)風(fēng)機且變頻排風(fēng)時，豬舍內(nèi)大部分區(qū)域風(fēng)速在0.1m/s以下，但仍需注意在氣流入口冷風(fēng)進入與舍內(nèi)湍流造成的部分區(qū)域氣流過大可能產(chǎn)生的不利影響。在保溫?zé)艟植考訜岬那闆r下，舍內(nèi)溫度范圍主要為24～27℃，相對濕度范圍主要為40～65％，滿足保育豬對濕熱環(huán)境的基本需求。從顆粒物濃度分布結(jié)果可知，受舍內(nèi)氣流帶動，在靠近墻體處產(chǎn)生氣流漩渦所導(dǎo)致的近墻體處顆粒物濃度較高，與豬只休憩的位置有所重疊，需適當(dāng)調(diào)整保溫?zé)舨贾梦恢靡员Ｕ县i