基于CFD對(duì)育肥豬舍熱環(huán)境的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-03 00:34
豬舍內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量,如氣流狀況、溫度、相對(duì)濕度以及有害氣體濃度是影響豬只健康、生長效率以及豬肉品質(zhì)的重要因素。豬舍通風(fēng)系統(tǒng)是影響豬舍內(nèi)空氣狀況的主要因素,也是調(diào)控豬舍熱環(huán)境的重要手段。因此良好的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)豬舍內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的影響尤為重要,所以在豬場設(shè)計(jì)過程中,對(duì)豬舍熱環(huán)境進(jìn)行模擬后,可根據(jù)模擬結(jié)果分析豬舍內(nèi)熱環(huán)境狀況,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足之處。及時(shí)對(duì)豬舍通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)行改進(jìn),為豬只生長提供更加適宜的環(huán)境,進(jìn)而達(dá)到提高豬舍設(shè)計(jì)質(zhì)量和豬只養(yǎng)殖效率的目的;谏鲜霰尘,本文運(yùn)用了ANSYS有限元分析軟件中計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,簡稱CFD)模塊,對(duì)國內(nèi)外豬舍中應(yīng)用效果較好的法國EXATOP通風(fēng)系統(tǒng)開展了以下主要研究:首先,運(yùn)用SolidWorks軟件對(duì)育肥豬舍進(jìn)行了模擬所需的實(shí)體建模,再將所建模型導(dǎo)入ANSYS軟件中,運(yùn)用CFD對(duì)育肥豬舍內(nèi)的空氣跡線、速度場和溫度場等主要熱環(huán)境因素進(jìn)行模擬分析;其次,利用相同的模擬方法對(duì)EXATOP與縱向通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了空氣跡線、速度場和溫度場的對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)EXATOP通風(fēng)系統(tǒng)具有死角空間小、溫度分布均勻和及時(shí)排出舍內(nèi)...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 豬舍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量對(duì)豬只生長的影響
1.2.1 豬舍溫度
1.2.2 豬舍通風(fēng)
1.2.3 豬舍濕度
1.2.4 豬舍有害氣體濃度
1.2.5 其它環(huán)境因素
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與目標(biāo)
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究目標(biāo)
1.5 研究方法與技術(shù)路線
1.5.1 研究方法
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 課題來源與論文結(jié)構(gòu)
1.6.1 課題來源
1.6.2 論文結(jié)構(gòu)
2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述
2.1.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的簡介
2.1.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用
2.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的基本控制方程
2.2.1 質(zhì)量守恒方程
2.2.2 動(dòng)量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.2.4 狀態(tài)方程
2.3 湍流模型的概述與選擇
2.3.1 湍流的數(shù)值模擬方法
2.3.2 湍流模型的選擇
2.4 CFD的求解過程
2.5 本章小結(jié)
3 育肥豬舍內(nèi)熱環(huán)境的模擬研究
3.1 育肥豬舍物理模型的介紹與建立
3.2 物理模型的網(wǎng)格劃分
3.3 邊界條件設(shè)置
3.4 計(jì)算求解
3.5 模擬結(jié)果的顯示和數(shù)據(jù)分析
3.5.1 三維豬舍內(nèi)空氣跡線圖
3.5.2 不同XY豎直平面上二維豬舍內(nèi)空氣跡線圖
3.5.3 不同XZ水平面上的氣流速度云圖
3.5.4 不同XZ水平面上的溫度云圖
3.6 EXATOP與縱向通風(fēng)系統(tǒng)的對(duì)比分析
3.6.1 豬舍通風(fēng)系統(tǒng)的介紹
3.6.2 三維豬舍內(nèi)空氣跡線的對(duì)比分析
3.6.3 豬舍內(nèi)XZ水平面上氣流速度云圖的對(duì)比分析
3.6.4 豬舍內(nèi)XZ水平面上溫度云圖的對(duì)比分析
3.7 本章小結(jié)
4 育肥豬舍熱環(huán)境模擬結(jié)果的驗(yàn)證
4.1 實(shí)驗(yàn)條件
4.1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)
4.1.2 實(shí)驗(yàn)測試儀器
4.1.3 現(xiàn)場測試
4.2 實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果對(duì)比分析
4.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.2 模擬結(jié)果
4.2.3 實(shí)驗(yàn)值與模擬值對(duì)比分析
4.3 煙霧實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析
4.4 本章小結(jié)
5 EXATOP通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 序言
5.2 優(yōu)化方案介紹
5.3 結(jié)果分析
5.3.1 三維豬舍內(nèi)空氣跡線的對(duì)比分析
5.3.2 豬舍內(nèi)XZ水平面上的氣流速度云圖的對(duì)比分析
5.3.3 豬舍內(nèi)XZ水平面上的溫度云圖的對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 :攻讀碩士期間所取得的研究成果
本文編號(hào):3780284
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 豬舍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量對(duì)豬只生長的影響
1.2.1 豬舍溫度
1.2.2 豬舍通風(fēng)
1.2.3 豬舍濕度
1.2.4 豬舍有害氣體濃度
1.2.5 其它環(huán)境因素
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與目標(biāo)
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究目標(biāo)
1.5 研究方法與技術(shù)路線
1.5.1 研究方法
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 課題來源與論文結(jié)構(gòu)
1.6.1 課題來源
1.6.2 論文結(jié)構(gòu)
2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述
2.1.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的簡介
2.1.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用
2.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的基本控制方程
2.2.1 質(zhì)量守恒方程
2.2.2 動(dòng)量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.2.4 狀態(tài)方程
2.3 湍流模型的概述與選擇
2.3.1 湍流的數(shù)值模擬方法
2.3.2 湍流模型的選擇
2.4 CFD的求解過程
2.5 本章小結(jié)
3 育肥豬舍內(nèi)熱環(huán)境的模擬研究
3.1 育肥豬舍物理模型的介紹與建立
3.2 物理模型的網(wǎng)格劃分
3.3 邊界條件設(shè)置
3.4 計(jì)算求解
3.5 模擬結(jié)果的顯示和數(shù)據(jù)分析
3.5.1 三維豬舍內(nèi)空氣跡線圖
3.5.2 不同XY豎直平面上二維豬舍內(nèi)空氣跡線圖
3.5.3 不同XZ水平面上的氣流速度云圖
3.5.4 不同XZ水平面上的溫度云圖
3.6 EXATOP與縱向通風(fēng)系統(tǒng)的對(duì)比分析
3.6.1 豬舍通風(fēng)系統(tǒng)的介紹
3.6.2 三維豬舍內(nèi)空氣跡線的對(duì)比分析
3.6.3 豬舍內(nèi)XZ水平面上氣流速度云圖的對(duì)比分析
3.6.4 豬舍內(nèi)XZ水平面上溫度云圖的對(duì)比分析
3.7 本章小結(jié)
4 育肥豬舍熱環(huán)境模擬結(jié)果的驗(yàn)證
4.1 實(shí)驗(yàn)條件
4.1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)
4.1.2 實(shí)驗(yàn)測試儀器
4.1.3 現(xiàn)場測試
4.2 實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果對(duì)比分析
4.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.2 模擬結(jié)果
4.2.3 實(shí)驗(yàn)值與模擬值對(duì)比分析
4.3 煙霧實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析
4.4 本章小結(jié)
5 EXATOP通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 序言
5.2 優(yōu)化方案介紹
5.3 結(jié)果分析
5.3.1 三維豬舍內(nèi)空氣跡線的對(duì)比分析
5.3.2 豬舍內(nèi)XZ水平面上的氣流速度云圖的對(duì)比分析
5.3.3 豬舍內(nèi)XZ水平面上的溫度云圖的對(duì)比分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 :攻讀碩士期間所取得的研究成果
本文編號(hào):3780284
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