大型養(yǎng)豬場通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2018-03-18 08:20
本文選題:豬舍 切入點(diǎn):CFD 出處:《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:豬場養(yǎng)殖舍內(nèi)的養(yǎng)殖環(huán)境,直接影響著豬只的健康與生產(chǎn)能力。但目前我國在養(yǎng)殖場所室內(nèi)環(huán)境的把控方面,并沒有實(shí)質(zhì)有效的舉措,也沒有引起養(yǎng)殖人員的高度重視,使得養(yǎng)殖環(huán)境存在諸多問題。本文在實(shí)地考察測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,利用ANSYS Fluent軟件建立1:1的三維模型,對(duì)育肥豬舍內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行模擬、分析和評(píng)估,發(fā)現(xiàn)其溫度場、速度場存在的問題,并針對(duì)問題提出合理的優(yōu)化方案,建立模型加以研究。研究結(jié)果如下:1、實(shí)地考察,選取目標(biāo)豬舍進(jìn)行數(shù)據(jù)測量,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模,再將模擬值與實(shí)測值進(jìn)行比較。結(jié)果顯示:溫度的模擬值與實(shí)測值相差不大,且遵循相似的規(guī)律,模擬值與實(shí)測值的最大絕對(duì)誤差為1.52℃,最大相對(duì)誤差為5.9%。風(fēng)速的模擬值與實(shí)測值的絕對(duì)誤差在0 m/s~0.19m/s,相對(duì)誤差均在15%以內(nèi)。結(jié)果證明,模擬值與實(shí)測值吻合性較好,運(yùn)用FLUENT軟件模擬豬舍內(nèi)氣流場是可行的。2、針對(duì)模擬結(jié)果對(duì)豬舍環(huán)境進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)豬舍環(huán)境存在以下問題:夏季豬只活動(dòng)區(qū)的溫度基本維持在26℃~27℃,超出了生長育肥豬最適宜的溫度;大部分區(qū)域風(fēng)速值在0.2m/s以下,且在距地面0.3m以內(nèi)均有氣流死區(qū)出現(xiàn),越靠近地面氣流死區(qū)面積越大,空氣無流動(dòng)現(xiàn)象,這對(duì)豬體散熱、散濕極為不利。3、就目標(biāo)豬舍環(huán)境存在的問題,設(shè)計(jì)出三種合理的優(yōu)化方案,建立模型并加以模擬研究。方案1將原方案的側(cè)送風(fēng)改為頂送風(fēng)模型;方案2在方案1的頂送風(fēng)基礎(chǔ)上,將出風(fēng)口設(shè)置在漏縫地板以下;方案3保留原方案的側(cè)送風(fēng)模式,出風(fēng)口模式與方案2相同。對(duì)三種優(yōu)化方案的模擬結(jié)果進(jìn)行分析,得出如下結(jié)論:方案1、2能夠有效改善豬只活動(dòng)區(qū)域風(fēng)速較低的問題,且隨著風(fēng)速的提高,舍內(nèi)溫度有所下降。但由于出風(fēng)口設(shè)置方式不同,方案2的溫度場和風(fēng)速場更均衡,對(duì)豬舍內(nèi)環(huán)境的改善效果也最佳。方案3對(duì)出風(fēng)口作出改進(jìn),也能夠改善原方案中存在的問題,但其效果不如方案1和方案2。本研究證明,CFD是一種對(duì)豬舍環(huán)境模擬研究非常有效的工具,既為豬場環(huán)境研究提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方法,又為豬舍通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)意見。
[Abstract]:The breeding environment in pig farms has a direct impact on the health and production capacity of pigs. However, at present, there are no effective measures to control the indoor environment of breeding places in China, nor have they aroused great attention from the farmers. There are many problems in the breeding environment. On the basis of field investigation and measurement data, a 1: 1 three-dimensional model was established by using ANSYS Fluent software. The internal environment of fattening pigsty was simulated, analyzed and evaluated, and the temperature field was found. The research results are as follows: 1, field investigation, select the target pig house for data measurement, and carry out 3D modeling according to the measured data. The results show that the simulated value of temperature is not different from the measured value, and follows the similar law, the maximum absolute error between the simulated value and the measured value is 1.52 鈩,
本文編號(hào):1628754
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