基于CFD对垂直通风猪舍热环境模拟及研究

为了研究垂直通风系统猪舍内热环境质量状况,从而为改善猪舍内环境提供参考,以垂直通风育肥猪舍为研究对象,采用计算流体力学(CFD)对影响猪舍热环境质量的两个重要因素(气流场和温度场)进行了模拟,分析了猪舍内气流轨迹、猪只和饲养员呼吸高度处的气流速度与温度、气流速度与温度的相关性,并进行了模拟验证。结果表明:猪舍内局部区域存在的涡流改变了气流轨迹,进而影响了猪舍内的温度分布;猪只和饲养员呼吸高度平面内气流速度相对较大,南北墙两侧局部区域气流速度(0.1 m/s)相对较低,不利于猪只呼吸到充足的新鲜空气,但温度分布相对均匀,分别保持在22～24℃与18～20℃,能满足猪只和饲养员对温度的要求;舍内气流速度与温度之间呈现因果耦合关系,即当气流轨迹未出现涡流时气流速度较高的区域温度相对较低;将模拟值与测量值进行对比,模拟数据与测量数据的变化趋势吻合,气流速度、温度模拟数据平均相对误差分别为16%和4%,归一化均方误差(NMSE)分别为0.030和0.002。说明本模拟是可靠有效的,可为猪舍通风优化和舍内环境调控提供理论依据。     

基于CFD的妊娠猪舍机械通风热环境模拟

为了研究风机-湿帘系统中机械通风对妊娠猪舍内部热量和气流传递过程的影响,试验采用计算流体力学(CFD)方法建立妊娠猪舍机械通风降温过程的模拟模型,模拟机械通风条件下妊娠舍内的温度场和气流场,采用标准的k-#x025B;湍流模型和离散坐标(DO)辐射模型模拟舍内的湍流和太阳辐射,采集舍内30个观测点的温度,将现场实测值与模拟值进行对比,最后利用已验证模型模拟典型晴天下妊娠舍机械通风时温度场变化过程。结果表明:模拟值和实测值的绝对误差在0.50℃内,平均绝对误差为0.27℃,相对误差为2.1%,平均相对误差为1.0%,表明模拟值与实测值吻合良好,只有通风风机开启时舍内温差较大,最大为6.8℃,温度场分布不均匀;8台风机都参与调温时,舍内最大温差为0.65℃,温度场分布均匀。     

基于CFD的妊娠猪舍温度场仿真研究

为了研究妊娠猪舍温度场的分布规律并减少传感器的使用、节约成本,试验基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)采用ANSYS CFX系统对妊娠猪舍温度进行了模拟计算和验证,将两列猪栏简化为发热板体,基于标准k-ε湍流模型对妊娠猪舍进行了温度场模拟,通过仿真值与实测值的对比验证了模型的吻合度。结果表明:在该模拟条件下,实测值与仿真值的最大绝对误差为0.37℃,平均绝对误差为0.13℃,最大相对误差为1.51%,平均相对误差为0.44%。说明仿真温度和实测温度基本一致,模拟温度场和实际温度场具有较好的吻合度。     

家禽舍内循环式环境调控系统设计与数值模拟

为了改善冬季寒冷气候下家禽舍内部环境质量和保温问题，试验设计了一套蛋鸡舍内循环式环境调控系统，该系统主要由内循环调控装置、排风管、进风管、通风孔组成；通过改变进风管通风孔的直径、数量和进风管入口风速，用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真软件对蛋鸡舍内部的气流进行模拟，分析经管道流出的气流在蛋鸡舍中的分布情况；将CFD模拟值与实测值进行对比验证仿真结果的准确性。结果表明：CFD模拟值与实测值风速的平均相对误差为12.42%,平均绝对误差为0.07 m/s;通风孔直径为47 mm、数量为32个时进行环境调控最适宜，且入口风速为4 m/s时，舒适区(0.1 m/s<舍内风速<0.8 m/s)面积占比为82.21%,平均风速为0.52 m/s。说明试验设计的家禽舍内循环式环境调控装置及管道的布置有利于改善冬季气候条件下家禽舍内环境质量和保温问题，同时也保证了气流分布的均匀性。     

垂直通风猪舍气流及温度场的CFD仿真优化

为了在高温、高湿的南方地区建设良好饲养环境的现代化猪舍,试验以某垂直通风猪舍的气流及温度场为研究对象,对猪舍48个测试点取得气流速度和空气温度数据,并用红外热像仪测量猪只表面、猪舍四周墙面、屋顶的温度,用通风多参数测量仪测量地道通风入口的风速,然后建立猪舍仿真模型,与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真结果对比,在确定模型真实可靠的基础上,开展通风立柱为45°、60°、75°、90°倾斜角度下的猪舍环境仿真研究。结果表明:当通风立柱的倾斜角度为45°时,流入猪舍的新鲜空气方向发生改变,相对垂直立柱通风的方式猪只活动区域平均风速增加了41.5%,风速分布的不均匀系数降低了29.9%,平均温度降低了8.4%,温度分布的不均匀系数降低了45.9%。说明当通风立柱的倾斜角度为45°时,猪舍内气流速度和温度场的分布更加合理,猪舍通风效果得到较大改善,利于猪只生长。     

新型塑料大棚规模化养猪舍环境状况的研究

对大棚舍、有窗舍和开放舍三种类型猪舍冬、夏季五项环境指标的测定与分析,研究新型塑料大棚规模化养猪舍环境状况与特点。结果表明,新型塑料大棚规模化养猪舍内冬季空气温度为11.3℃,相对湿度为72．3％,气流速度为0．19 m／s,二氧化碳浓度1000 ppm;夏季,空气温度26．5℃,相对湿度为80．2％,气流速度为0．72 m／s,二氧化碳浓度为640 ppm。大棚舍内环境冬、夏季均优于有窗舍,夏季与开放舍差异不明显。     

基于CFD的猪舍小气候环境模糊控制系统

针对目前大型猪舍小气候环境多变量、非线性、大惯性等特点,本文研究一种猪舍小气候环境模糊控制系统。本系统通过测量入风口风速、温度以及出风口风速,使用CFD软件模拟猪舍实时温度场信息,并与猪舍内湿度信息相结合,利用模糊控制技术,以风机和湿帘为执行机构,将猪舍温度、湿度稳定在适宜猪只生存的范围之内,以符合猪舍小气候环境要求;并以图形用户界面的形式显示猪舍温度场,便于养殖员观察猪舍每个位置的实时温度信息。     

新型大棚猪舍环境控制效果研究

通过对猪舍屋顶热工指标和通风量进行计算,对舍内空气环境进行测定与分析,研究了新型大棚猪舍保温隔热、通风性能及其应用效果.结果表明该猪舍屋顶冬、夏季总热阻分别为0.824 m2k/w和0.864 m2k/w,冬、夏季通风量分别为355.8 m3/h和12 153.4 m3/h,优于有窗舍,且优于或符合设计要求.舍内空气环境,温度冬、夏季分别为11.3℃和26.5℃;相对湿度冬、夏季分别为72.3%和80.2%;气流速度冬、夏季分别为0.19 m/s和0.72 m/s;NH3浓度冬、夏季分别为0.113 mg/m3和0.656 mg/m3;CO2浓度冬、夏季分别为1 964 mg/m3和1 257 mg/m3,优于有窗舍.大棚舍用于育肥猪舍冬、夏季均有较好的应用效果.     

法式产仔猪舍内环境参数规律研究

对川姣集团法式产仔猪舍内主要环境参数进行了时空分布规律研究。监测结果表明,哺乳母猪周围环境指标比较理想,其各种指标值为:氨气20.72(mL/m3),硫化氢气体为0.31/(mL/m3),二氧化碳996.14/(mL/m3),温度22.26℃、湿度66.16%,风速0.04 m/s;时间规律分布结果表明,舍内各时间阶段内环境参数最大平均值与最小平均值间差值较小,环境比较稳定,其值为:氨气2.33/(mL/m3)、硫化氢0.12/(mL/m3)、二氧化碳265.78/(mL/m3)、温度1.44℃、湿度7.98%、风速0.04 m/s;空间规律分布结果表明,舍内各层环境指标最大平均值与最小平均值较小,环境比较稳定,其值为:氨气2.27/(mL/m3)、硫化氢0.02/(mL/m3)、二氧化碳126.37/(mL/m3)、温度1.56℃、湿度3.17%、风速0.02 m/s。由此表明,川姣集团的法式产仔猪舍内环境调控能力好,其环境调控工艺值得借鉴与推广。     

寒冷地区温室型犊牛舍温热环境研究

为研究低温条件下温室型犊牛舍内的环境状况,研究分析了舍外平均气温为（-10±1）℃、（-15±1）和（-20±1）℃条件下,温室型犊牛舍的空气温度、相对湿度、气流速度和有害气体等指标。结果表明,当外界平均气温为（-10±1）、（-15±1）和（-20±1）℃时,犊牛舍内平均气温分别为6.7℃、2.1℃和-0.6℃,平均相对湿度分别为64.1%、59.5%和75.2%,气流速度分别为0.05m/s、0.04m/s和0.04m/s,CO2浓度分别为2434mg/m3、2512mg/m3和2528mg/m3,而犊牛舍空气中未检测出H2S和NH3。结果说明,在外界平均气温-20℃以上的天气条件下,保温良好、换气充分的温室型犊牛舍,其舍内的温热环境和空气质量环境完全可以满足哺乳犊牛需要。     

杭州规模化猪场两种通风模式下育肥舍内环境因子的比较分析

【目的】研究两种通风模式下杭州地区规模化猪场舍内环境参数及其分布规律,筛选出适合本地区推广的通风模式。【方法】选取杭州地区具有代表性的横向通风和纵向通风两种通风模式下育肥舍为研究对象,开展了早、中、晚3个不同时间点,进风口、舍中央和排风口3个不同位置的热环境参数、有害气体浓度的监测,持续监测1周。分析不同时间点和舍内不同位置对热环境参数(温度、相对湿度、风速)以及有害气体(氨气(NH₃)和硫化氢(H₂S))浓度的影响,并对两种模式下的热环境参数及有害气体浓度进行比较分析;采用空气沉淀法收集舍内环境中的细菌,并对细菌进行培养及统计分析,比较两种模式下育肥舍中细菌数量差异。【结果】两种通风模式下育肥舍相对湿度均低于国家标准,位置和各时间点对相对湿度影响不大,其中纵向通风舍内的相对湿度显著高于横向通风模式(P<0.05)。两种通风模式舍内平均温度没有显著性差异(P>0.05),舍内中午温度显著高于早、晚(P<0.05),位置对纵向通风舍内温度影响较大。纵向通风舍内平均风速为(1.09±0.42)m/s,符合国家标准且极显著高于横向...     

浑善达克沙地地上净初级生产力动态及对气候变化的响应

利用2004?2018年多伦县生态气象观测站牧草观测资料，对CENTURY模型进行参数初始化和适用性检验，模拟了浑善达克沙地1961?2018年地上净初级生产力(above-ground?net?primary?production, ANPP)动态。模型检验结果显示，观测值与模拟值的决定系数R2 = 0.78，斜率b = 1.04，P < 0.01，误差平方根值为25.23 g·m?2，平均绝对百分比误差为45.76%。检验结果表明，CENRUTY模型可以较好地模拟浑善达克沙地地上生物量的动态变化。通过对1961年以来研究区气候变化的分析，发现该地区年平均气温与年极端最高气温均呈增加态势，且增加趋势显著，增加速率分别为0.4和0.3 ℃·(10 a)?1。年降水量与生长季降水量年际波动较大，变化趋势均不明显。ANPP年际间波动明显，但无明显变化趋势。通过因子分析法发现，增温是沙地气候变化的主要特征；Pearson相关分析表明，ANPP与生长季降水量、年极端最高气温呈极显著相关关系，牧草主要生长季降水量与年极端最高温度是影响浑善达克沙地ANPP的关键气象因子。     

Does the weather influence the occurrence of abomasal displacement in dairy cows?

Aim of the study was to investigate the correlation between the occurrence of abomasal displacement and the weather situations. Data were collected for the years 2000 and 2001 in the area around Lisbon at 26 farms keeping about 6500 Holstein-Friesian milk cows; the analysis of 372 cases of abomasal displacement were included in the study. The weather situation was assessed on daily basis: atmospheric pressure, relative humidity, precipitation, daily insolation, maximum air temperature, minimum air temperature and average wind velocity. These original parameters were modified for the statistical analyses according to atmospheric pressure, water vapour pressure, relative humidity, temperature, temperature range, precipitation, insolation and wind speed. The change of the weather situation was described by the mean absolute deviation (deviation of the meteorological parameters from the running mean over a period of 5 and 10 days) and by a method which was based on the principal component analysis of the entire data set. A weak influence of water vapour pressure, relative humidity, temperature, temperature range, precipitation, and insolation on the occurrence of abomasal displacements was found by linear correlation- and regression analysis. A higher probability for abomasal displacement was verified for low water vapour pressure, high relative humidity, low air temperature, low temperature range, high precipitation and low insolation. No statistically significant relations were found between occurrence of abomasal displacement and either wind velocity or atmospheric pressure. A time series analysis exhibited a higher prevalence for abomasal displacement for periods with a change from sunny, warm and dry days to cool, overcast and humid days. From the present work it can be concluded that the meteorological situation has an influence on the occurrence of abomasal displacement. Therefore, the weather situation should be included among the predisposing causes of the occurrence of abomasal displacements.     

Annual Dynamic Research of Thermal Environment of Dairy Cowshed in Free Stall-feeding with Window

The objective of this study was to investigate the annual dynamic of thermal environment of dairy cowshed in free stall-feeding with window. Through continuous detection of the dairy cowshed for 12 months of air temperature, relative humidity and wind speed, the annual variations in these 3 parameters were analyzed. The results indicated that the indoor air temperature was high at noon and low in both the morning and evening, while the opposite tendency in the relative humidity was observed. The indoor air temperature was above 25℃ for 7.5 to 10 h daily in summer, especially in June, the indoor air temperature was higher than outdoor air temperature. In December, the indoor wind speed was almost 0 m/s. From the comprehensive index analysis, during the period of 09:30~19:30 in summer, the temperature humidity index (THI) was above 72, which made dairy cows suffer from mild heat stress. The wind chill temperature (WCT) was not below -10℃ in winter, and the dairy cows did not suffer from cold stress. In conclusion, not only heatstroke prevention in summer but also ventilation enhanced in winter for this dairy cowshed should be paid more attention.     

舍饲散栏有窗奶牛舍温热环境的年动态研究

为研究寒区奶牛舍温热环境的年动态变化,试验选择河北省承德市某规模化奶牛场一栋散栏有窗奶牛舍,连续12个月监测舍内外的气温、相对湿度和风速并分析其规律。结果表明,全年奶牛舍内、外气温均表现为中午高、早晚低的规律性变化,相对湿度则表现出相反的规律。夏季（6~8月）每天有7.5~10 h舍内气温高于25℃,且在6月出现了舍内气温高于舍外气温的现象。12月舍内风速几乎全天为0 m/s。从综合指数分析,夏季每天09∶30~19∶30（10 h）舍内温湿指数（THI）均超过72,奶牛处于轻度热应激状态;冬季的风寒温度（WCT）均未低于－10℃,奶牛不遭受冷应激。综合以上结果,对于寒区散栏有窗奶牛舍,夏季应加强防暑降温措施,冬季加强通风换气。     

Evaluation of the impact of errors in the measurement of backfat depth on the prediction of fat-free lean mass

The development of regression equations to predict carcass composition typically assumes that the independent variables, such as backfat depth, are measured without error. However, technological and operator-specific types of measurement errors do exist. To evaluate the impact of measurement error for backfat depth, Monte Carlo simulation was used to model carcass fat-free lean mass (FFLM) in pigs. In the simulation, FFLM was a linear function of carcass weight and actual backfat depth (ABFD). Carcass weight was assumed to be measured without error, but measurement errors were generated such that the correlation (r(BF)) of the measured backfat depth (BFD) and ABFD ranged from 0.70 to 0.95. Two types of measurement errors were simulated: 1) constant variation that was additive to the variance of ABFD, and 2) variation proportional to the ABFD that was additive to the variance in ABFD. A total of 1,000 replications of 1,000 pigs were simulated. Within each type of measurement error, the absolute values of the regression coefficients and R2 values of the equations decreased as r(BF) decreased. The probability of the backfat depth squared (BFD2) being significant (P < 0.05) in the regression equation was increased when the measurement errors were proportional to ABFD. The occurrence of a significant BFD2 variable was 792 times out of 1,000 replications when r(BF) = 0.95 and increased to 996 times out of 1,000 when r(BF) = 0.85 for BFD with type 2 measurement errors. The inclusion of a CW x BFD variable in the regression equations (P < 0.05) increased (270 to 423 times out of 1,000) as r(BF) decreased from 0.85 to 0.70 for BFD with type 2 errors. Equations developed from BFD with measurement errors resulted in biased predictions of FFLM and changes in FFLM per unit change in BFD. The level and type of measurement errors that exist in the independent variables should be evaluated.     

寒区犊牛岛的设计及使用效果初探

为了提高寒区犊牛的健康水平和成活率,试验设计了一种适用于寒区的犊牛岛,在气温-28.6℃条件下对温热环境和空气质量进行了监测。结果表明:犊牛岛采食休息区和运动区的平均气温分别为-1.0℃和-5.2℃,相对湿度分别为89.3%和81.5%,二氧化碳浓度分别为7 324,6 751 mg/m3。说明犊牛岛外围护结构的保温隔热能力仍需加强,通风换气系统仍需进一步完善。     

LPCV牛舍夏季湿帘风机系统运行模拟分析

为研究LPCV牛舍夏季舍内环境变化规律,为LPCV牛舍提供合理的湿帘风机运行方案,本文以沈阳地区某六排低屋面横向通风牛舍为研究对象,采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,分别在沈阳夏季设计工况和极端最热工况下对舍内环境进行三维数值模拟,分析两种工况条件下舍内的温度和...     

夏季发酵床模式与改进水泥地面模式生猪饲养效果比较

为了比较夏季发酵床与改进水泥地面模式保育猪和生长猪饲养效果,选择日龄相近、生长发育良好的杜×长×大三元配套系商品猪,初始体重分别为（9.59±0.81）kg保育猪88头和（18.43±1.32）kg生长猪64头,随机分成发酵床模式组和改进水泥地面模式组。保育猪饲养期为31d,生长猪饲养期为57d。全程记录饲养期间每天猪舍内温度、湿度、地面温度。结果表明,改进水泥地面模式舍内温度、地面温度和相对湿度均低于发酵床模式。改进水泥地面模式与发酵床模式相比,保育猪日增重提高14.6%、料重比降低11.7%;生长猪日增重无显著差异,但料重比降低9.8%。夏季保育猪和生长猪在改进水泥地面模式下的饲养效果优于发酵床模式,建议南方地区发酵床只用于夏季以外季节的保育猪饲养。