基于鹅舍气流场CFD模拟的通风系统结构优化与验证

摘要：

针对鹅舍内机械通风时大量气流扩散于鹅舍上方而位于地面鹅只通风效果受阻的气流问题,提出一种基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的结构优化方案.通过在舍内主梁下端安装相同高度且与气流方向呈一定倾角的多个可拉伸卷膜构造方法,提高种鹅舍内有效的通风效率.依据试验现场边界条件,构建并求解了鹅舍的三维稳态模型,舍内40个测点的风速模拟值与实测值均方根误差为0.152 m/s,最大绝对误差为0.29 m/s,平均相对误差为2.04％,验证了建立的鹅舍CFD模型的准确性.根据不同优化方案数值模拟了27组不同改造后鹅舍内气流场分布情况,仿真得出最优组合方案:在42 m长的舍内安装卷膜个数为10个,卷膜与主梁竖直方向倾斜角度为60°以及卷膜最大下拉高度为1.2 m时舍内通风效率最高、气流分布最均匀.通过现场实测,对比改造前后40个测点的风速值,试验结果表明:改造后鹅舍较常规鹅舍平均风速增加0.527 m/s,舍内气流不均匀系数降低32.2％.该试验结果为种鹅舍的结构设计、同类型畜禽舍结构优化以及改善通风降温效果调控提供了一定的参考依据.

关键词：计算流体力学(CFD)、优化、流场、鹅舍、卷膜构造、通风效果、数值模拟

所属期刊栏目：33

分类号：S219(农业动力、农村能源)

资助基金：江苏省农业科技自主创新项目CX15 1008;国家现代农业产业体系项目CARS-43-16

在线出版日期：2017-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：214-220