不同开窗方式下典型猪舍自然通风流场模拟研究

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随着畜牧业的发展,人们对养殖业中畜禽舍的建造方式也愈发的关注。从以前的放养到圈养再到现今的封闭式养殖,人们对畜禽舍的要求越来越高。目前,大型的畜禽养殖场大部分采用集约化养殖,畜禽舍的建造基本上属于利用机械通风的密封式建筑。这种畜禽舍通风效果可以实现人工控制舍内温湿度环境,以满足牲畜的生长需求,但是养殖成本相对较高。就当前我国的养殖业而言,大型的畜禽养殖场仅仅占了少数部分,大部分属于中小型养殖户,对于这些群体而言基本上都选择成本较低的,利用自然通风进行舍内通风的建筑类型。此种畜禽舍不仅能够实现舍内的通风换气,而且降低了养殖成本。另外,畜禽舍利用自然通风进行换气还可以减少不可再生资源的使用,满足了环保要求。本研究通过运用ANSYS软件对猪舍内的气流场进行二维稳态模拟,并分析不同开窗方式下典型猪舍内部的自然通风流场。通过分析得出以下相关结论:1、相同类型猪舍(1)开窗布置方式相同而开孔率不同的猪舍:相同的开窗布置方式如CASE1和CASE5开窗方式,若开孔率不同,则猪舍内自然通风流场不同。通过对比各个类型猪舍中的风速云图和矢量图可以看出,开孔率越大,舍内进气量越大,越利于舍内自然通风。(2)开孔率相同:①开窗个数相而布置方式不同,如CASE3和CASE2的开窗方式,通过对比分析可以得出:适当的增加外界空气进气窗口的个数比增加风流出舍外出风口的个数对舍内自然通风的效果明显。②开窗个数不同,如CASE1、CASE4两种开窗方式,通过对比分析可以得出:在开孔率不变的情况下,适当的增加开窗数量,可以有效的调节气流在舍内的气流组织形式,易形成穿堂风。2、不同猪舍类型这里以通风效果较好的CASE4的开窗形式对不同类型的猪舍做出比较。通过对比得出:(1)不开天窗的猪舍,通风效果较好为平屋顶猪舍,另外两种在舍内容易形成涡流。从图中可以看出,平屋顶猪舍可以有效地形成穿堂风,去除舍内污浊空气:(2)开天窗的猪舍,通风效果较好的为半钟楼屋顶猪舍,而钟楼屋顶的猪舍受烟囱原理的影响易导致舍内中部区域出现空气滞留区。对比结果显示,对于采用自然通风的猪舍,在猪舍类型上可以首选平屋顶猪舍和半钟楼式屋顶猪舍,因为根据以上分析可以看出这两类猪舍舍内通风效果比较好;对于猪舍开窗方式的选取可以优先选择CASE4形式的开窗,因为不仅可以增加舍内进气量也可以形成较好的气流运动组织形式,营造良好的舍内换气环境。
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