猪舍喷雾降温系统气流喷孔形式对流场影响的实验分析.
发酵床喷雾降温影响因素的分析
菜机械化作业放在突出位置 ， 摆上政府 日 ， 程 通过媒 体宣传 、 举办培训、 扶持大户 、 现场示范等多种形式 ，
强化行 政 推动 ， 增加 示范 效果 。 农 民直接 看 到油菜 让 机械 收割 的效果 和好 处 ， 调动 农 民积极性 。 ３３ 加 大 财政 补 贴力 度 ， 行 油菜 机 械化 收 割是 一 ． 实 项新 的重 要工作 ， 取各 级 领导 重视 ， 政部 门要 给 争 财 予倾斜 政 策 ， 确定 专 项试 验示 范 推广 资金 ， 快 油菜 加
１ 发 酵 床 养 殖 介 绍
发 酵床 养 猪 是 近 年兴 起 的一 种 新 型 养 猪方 式 ， 其 核 心技术 是 菌种 ，将 预 先混 有 菌种 的垫料 铺在 猪 场 ， 的粪 尿直 接排 人 垫层 中 ， 猪 经微 生 物发 酵 分解 和
吸氨 固氮 ， 尿 转 化为 有 机肥 ， 粪 猪舍 里 不产 生 臭气 和
（ 镇江 市农 业机械 技 术推广 站 ）
摘 要 ： 发酵床养殖技 术得到 了大范围的推 广 ， 但是夏季的高温制约 了技术的应 用， 用合适的降 采 温措施十分必要。介绍 了喷雾降温技术在发酵床养殖 中的应 用， 结合生产实践， 重点分析喷 雾降温 的影 响 因素 ， 出应 对 方法 。 提 关键词 ： 发酵床养殖； 喷雾降温； 影响因素
氨味 ， 无需 冲洗 猪 圈 ， 因粪尿 氨 过重 和猪 场 冲洗 的 猪
冷热不匀 ， 造成 的呼吸道疾病也大大降低。 比较传 相
统 的养 猪方 式 ， 酵床养 猪 节省 大 量 的设备 成 本 、 发 粪 尿处 理成 本 和猪 病 防治 成本 ，正 常发酵 ， 夏季 高 温天气 下猪 的应 激反 映等 。 其 中有 的 问题 可 以从 源头 上解 决 ， 菌种 ， 的 问题 只 如 有
流体在喷孔中的流动特性分析
流体在喷孔中的流动特性分析摘要：本文旨在分析流体流动在喷孔中的特性，以便了解流体的摩擦力、抵抗力及必要的热力学降温过程，并对减小喷孔压力降低的可能性作出评估。
为此，我们收集了有关于喷孔流动的大量数据，包括喷孔尺寸、流体温度、压力以及流速等，并采用模拟和理论方法，以识别出不同喷孔结构之间的差异。
研究发现，当喷孔尺寸增大时，摩擦力会降低，而伴随喷孔流动压力降低的可能性也会增加。
我们还发现，尽管喷孔面积增大可以降低抵抗力，但在它们的存在下，就热力学降温的准备时间而言，抵抗力还是非常重要的因素。
关键词：喷孔流动，流体摩擦力，抵抗力，热力学降温，喷孔尺寸正文：1. 引言本文将对流体在喷孔中的流动特性进行分析，以确定喷孔流动的相关变量，以及如何减小喷孔压力降低的可能性。
为了实现这一目标，我们将收集关于喷孔流动的大量数据，并利用模拟和理论分析，以确定摩擦力、抵抗力以及流体的热力学降温过程的影响。
2. 方法为了收集喷孔流动的关键变量，我们需要对涉及喷孔流动的流体温度、压力和流速等变量进行测量。
然后，使用模拟方法，包括复杂流体动力学（CFD）和数值分析，以确定摩擦力、抵抗力以及热力学降温过程等变量之间的相互关系。
另外，为了减小喷孔压力降低的可能性，我们可以对喷孔尺寸和形状进行控制，以最大程度地减小摩擦力和抵抗力的影响。
3. 结果通过分析测量数据及模拟和理论分析的结果，我们发现，当喷孔尺寸增大时，摩擦力会降低。
而伴随喷孔流动压力降低的可能性也会增加。
同时，我们也发现，尽管喷孔面积增大可以降低抵抗力，但在它们的存在下，就热力学降温的准备时间而言，抵抗力还是非常重要的因素。
4. 结论我们的研究表明，在控制流体流动的压力时，喷孔尺寸和形状是至关重要的变量。
通过增加喷孔尺寸，可以减少摩擦力的影响，以用尽可能低的压力来维持喷孔流动。
同时，由于抵抗力对热力学降温过程至关重要，因此，增大喷孔尺寸并不一定意味着增加喷孔流动的效率，而是要取决于喷孔尺寸和抵抗力之间的平衡。
自然通风猪舍高压喷雾降温系统的降温效率
106江苏农业学报（刀■至仙_/.〇/如r .S d .),2018,34(l ):106〜113http : //周忠凯，李辉，秦竹，等.自然通风猪舍高压喷雾降温系统的降温效率[J ].江苏农业学报，2018,34(1):106-113.floi:10.3969/j.iw n.1000-4440.2018.01.016自然通风猪舍高压喷雾降温系统的降温效率周忠凯丨，2，李辉丨，2，秦竹丨，2，孙倩丨，2，顾洪如3，夏礼如丨，2，余刚】，2(1.江苏省农业科学院农业设施与装备研究所，江苏南京210014; 2.农业部长江中下游设施农业工程重点实验室，江苏南京210014; 3.江苏省农业科学院畜牧研究所，江苏南京210014)摘要：为确定高压喷雾降温系统在夏季自然通风发酵床猪舍的适用性，选择2栋发酵床育肥猪舍，对不同气象条件下猪舍内的温湿度和风速进行了测定，选择温湿度指数、热负荷指数和综合气候指数3种指标评估了高压 喷雾降温系统对猪舍内热环境的影响。
结果显示试验期间高压喷雾系统的降温效率在18. 4%至89. 2%之间，平均 为59. 1%;与无喷雾猪舍相比，高压喷雾降温系统可有效降低舍内温度6. 2尤，最高降低10. 5尤，湿度增加23. 9个 百分点（平均湿度为72. 2%);整个试验期间，喷雾猪舍平均温湿度指数（7W /)为74. 3(比无喷雾猪舍降低12. 2)，热应激减少23. 7%，喷雾猪舍热负荷减少2 713,综合气候指数（C C /)平均降低4. 8尤。
高压喷雾降温系统可以有 效缓解自然通风发酵床猪舍内生猪遭受的热应激。
关键词：猪舍；高压喷雾降温系统；温度；相对湿度；温湿度指数；综合气候指数中图分类号：S815.9文献标识码：A文章编号：1000-4440(2018)01-0106-08Cooling efficiency of a high-pressure fog cooling system for natural ventilation pig barnZHOU Zhong -kai 1，2, LI H ui 12， QIN Zhu 12， SUN Qian 1，2， GU Hong -ru 3， XIA li -ru 12， YU Gang1，2(1 ./nstitute of Agricultural Facilities and Equipment，Jiangsu Academy of Agricultural Sciences，Nanjing 210014, China ； 2. Key Laboratory for Protected Agricultural Engineering in the Middle and Lower Reaches of Yangtze River，Ministry of Agriculture，Nanjing 210014， China ； 3. /nstitute o f Animal Science ，Jiangsu Academy o f A gricultural Sciences，Nanjing 210014, China )Abstract ： To investigate the suitability of high-pressure fogging system ( HPFS) for natural ventilation pig barn(N V B ) with bedding system，experiments were conducted in two naturally ventilated pig barns under summer conditions.One pig barn was used as the treatment barn (fogged house ，FNVB) and another was used as the control house ( un-fogged house ，U FN VB). Cooling efficiency of HPFS w ，as defined by determination of dry-bulb temperature，relative humidity and air velocity in the interior of pig barns in different weather conditions. Heat stress was assessed using the temperature humidity index ( TH/) and the daily THI-hrs index and comprehensive climate index ( CC/) for evaluation of thermal comfort in pig barn. The results showed that the cooling efficiency of the HPFS ranged from 18.4% to 89.2%，and the average value was 59.1%. The HPFS could effectively decrease the indoor temperature by 6.2 丈.The greatest difference of temperaturebetween UFNVB and FNVB was 10.5丈.The air relativehumidity in the FNVB was 72.2%，increased by 23.9%.The TH/ value was reduced by 12.2 in the FNVB ( average value was 74.3). The values of the daily THI-hrs index and CC/ under heat-stress conditions in FNVB were reduced by 2 713 and 4. 8 ^，respectively. In conclusion ，high-pressure fog cooling system can effectively alleviate the heat stress of pigs in natural ventilation pig barn with收稿日期：2017-07-07基金项目：江苏省农业科技自主创新基金项目[C X (12) 1001-04];江苏省科技支撑计划项目（BE2014342-1)作者简介:周忠凯（ 1984-)，男，山东茌平人，硕士，助理研究员，主要从事畜禽生产过程环境质量控制与污染物排放监测研究，(E-m ail) zhouzk@ 通讯作者:余刚，（E-mail)yug55@ 周忠凯等：自然通风猪舍高压喷雾降温系统的降温效率107bedding system.Key words：p ig b a rn；high-pressure fog coo lin g system；te m perature；re la tive h u m id ity；te m p e ra tu re-h u m id ity ind e x；com prehensive clim ate inde x空气温湿度是影响生猪生长和健康的主要因 素，特别是夏季由于缺乏必要的降温措施，高温环境 使生猪遭受长时间的热应激,导致生猪活动量和采 食量减少、饮水增加、生长缓慢，甚至出现负增重等 热应激反应[1-2],严重影响生猪的物质和能量代谢等 生理过程[3]。
发酵床猪舍高压微喷雾降温系统的试验研究
验是 在 ２个 相 同的棚 室 内 同时进 行 ， 室 为 ３ × 棚 ０ｍ
８ｍ×４ｍ 的 钢结 构 大棚 ， 塑 料 薄 膜 覆 盖 ， 覆 盖 用 并
有黑 色 遮 阳 网 ， 部有 一 高 度 ０５ｍ通 风 窗 口， 侧 顶 ． 两 薄膜 可 以卷起 敞开 通 风 。每个 棚 室 内分 隔成相 通 的 ４个 养 殖小 区 ， 中发 酵 床 垫料 区宽 ５ｍ， 泥采 食 其 水 区 宽 ２ｍ， 过道 宽 １ ｍ。试 验前 测 出室外 温 度 ３ ℃ ， ６
术， 具有 减轻 环境 污染 、 节本 增效 、 水节 能 、 高饲 节 提
料 利用 率 的特点 ， 规模 化 养猪 的一 大 革新 ， 到 国 是 受
家 和各 级政 府 的高 度重 视 ，正逐 步 成 为规模 化 养猪 的重要 措施 之一 。 由于 发酵 床养 猪 本身 会产 生 一定 的温度 ， 之猪 的生 理特 点 ， 季高 温 高湿 环境 对猪 加 夏
进 行 ，其 中 １ 猪舍 装 有 １ 号 ２只 ３号喷 嘴 ， 猪舍 ２号 安装 １ ６只 ３号喷 嘴 ， 同时在每 个猪 舍 内各 装有 ５个 不 同高度 的 温湿度 计 ， 应测 点分 布位 置完 全相 同。 对
的降 温方 式 ，它 的基本 原 理是 普通 的水经 过 系统 自 身配 备 的过 滤 系统 后 进 人 高压 泵 ， 水 加压 （ ａ 将 ４ＭＰ 以上 ）通 过 管路 流过 孑 径 非 常 小 的 喷 嘴 （ ．２～ ， Ｌ 中０１
先 经 粗滤 器 再 流 经 ２ ｍ过 滤 器 ，最 后 流 过 ５ ｍ ０
过 滤器 ， 这样 可 以尽 可能保证 不 会堵 塞喷 嘴 。 纯净 的
猪舍喷雾降温系统气流喷孔形式对流场影响的实验分析
第14卷 第2期农业工程学报V o l.14 N o .2 1998年 6月T ransacti ons of the CSA E Jun . 1998 收稿日期:199******** “九五”国家重点科技攻关项目(962003204210) ①刘 平,博士生,北京市海淀区清华东路 中国农业大学(东校区)214信箱,100083猪舍喷雾降温系统气流喷孔形式对流场影响的实验分析3刘 平① 马承伟(中国农业大学) 董红敏(中国农科院气象所) 崔引安(中国农业大学)摘 要 局部环境射流控制喷雾蒸发降温系统是适用于我国南方夏季炎热地区开放型猪舍的局部送风降温系统。
在该降温系统中,控制区域中的风速分布对降温效果影响很大,而影响风速分布的重要因素之一就是射流喷孔形式。
在相同的气流出口流量的条件下,使用热球式风速仪分别对圆形、环形及环形旋流气流喷孔射流在控制区域所形成的风速分布进行了测量,在满足猪对风速范围要求的情况下,按照风速分布尽量均匀的原则,对各种形式气流喷孔的性能进行实验分析,实验结果表明对于该降温系统环形旋流喷孔的性能最优,在设计时应优先选用环形旋流气流喷孔。
关键词 猪舍 气流场 蒸发降温 速度分布我国南方地区夏季的高温高湿气候对集约化养猪场的生产影响很大,特别是对于南方典型的开放型畜舍的夏季降温问题,以前所采用的降温措施均不能获得满意的效果,为此笔者提出了局部环境射流控制喷雾蒸发降温的新型降温方式。
1997年夏季在华中农业大学种猪场应用该系统在妊娠舍进行了实际生产试验,结果表明降温效果比较满意,该系统能够满足开放型猪舍的夏季降温要求。
该降温系统采用送风管道从舍外吸入新鲜空气向猪栏定位输送,采用合适的气流喷孔将空气喷射至控制区域,同时向气流中喷入细雾滴,雾滴在随气流的运动过程中蒸发吸热降低空气的干球温度,一部分雾滴粘在猪的体表在气流的作用下蒸发直接带走猪的体热。
该降温系统的降温效果在很大程度上取决于系统能否在所控区域内产生一个合理的气流场。
喷雾降温对养猪场的应用
喷雾降温对养猪场的应用现在已经进入夏季高温期，对于我国南方地区的集约化养猪场的生产影响很大。
当猪舍温度达到30℃以上，猪就容易中暑，特别是大猪和怀孕母猪。
因此，做好防暑降温工作，是猪场夏季的主要工作之一，以前所采用的降温措施均不能获得满意的效果, 为此提出了这种新型降温方式。
系统采用送风管道从舍外吸入新鲜空气向猪栏定位输送, 采用合适的气流喷孔将空气喷射至控制区域, 同时向气流中喷入细雾滴, 雾滴在随气流的运动过程中蒸发吸热降低空气的干球温度, 一部分雾滴粘在猪的体表在气流的作用下蒸发直接带走猪的体热。
喷雾降温系统：系统是将水喷成雾粒，使水迅速汽化吸收猪舍内显热量。
这种降温系统设备简单，具有一定降温效果，但使舍内湿度增大，因而一般须间歇工作。
当一滴重1克的水被喷成直径为0．008-0．01厘米的雾粒时，总表面积将扩大数百倍，这就大大地加快了水汽化的速度。
一般情况下，喷雾是通过几个途径来发挥降温作用的：喷头将水喷成直径为0．1毫米以下的雾粒，雾粒在猪舍内漂浮时吸收空气中大量显热很快地汽化；喷出的雾粒可以造成局部降温状态，使舍内空气对流；部分水分喷落在猪身上，直接吸收猪体上的热量而汽化使猪感到凉爽。
时，随着气温下降，空气的含湿量增加。
到一定时间后(据试验1-2分钟左右)，达到湿热平衡，舍内空气水蒸气含量接近饱和。
此外，地面可能也被大水滴打湿。
如果继续喷雾，会使猪舍过于潮湿产生不利影响，猪越小，影响越大，因此喷头必须周期性地间歇工作。
这种舍内呈周期性的高湿，对舍内环境的不利影响相对要小得多。
如果舍内、外空气相对湿度本来就高，且通风条件又不好时，则不宜进行。
喷雾时辅以舍内空气一定流速可提高降温效果。
空气的流动可使雾粒均布，可加速猪体表、地面的水分及漂浮雾粒的汽化。
对体大一些的猪的，实际上主要不是喷雾冷却空气，而是喷头淋水湿润猪的表皮，直接蒸发冷却。
这种情况下对喷头喷出的雾粒大小要求不高，喷头可在每栏的上方设一个，喷头喷雾量为0．0017米3／10头·分。
夏季猪舍降温设施与控制系统的研究
每 栏 均设 有 室 外 运 动 场 （ Ｘ宽 为 ２ ５ ．ｍ）， 长 ． ｍＸ１ ５
运 动 场 与 猪 舍 采 用 小 门 （ Ｘ宽 为７ ｃ ０ ｍ）联 高 ０ ｍＸ４ ｃ 通 ，小 门上 悬 挂 铝 合 金 门 帘 ，猪 只 可 自由进 出 ，门 帘 可 自动 关 闭 。运 动 场 上 方设 有 顶 架 ，夏 季 架 上遮 阳 网 可挡 去 ６ ％ 太 阳能 辐 射 … ， 季 架 上 塑 料 膜 起 ０的 冬
窗 上 方 架 设 自来 水 管 ，在 各 窗 户 及 室 外 运 动 场 上 方 装 喷 雾 头 ，喷 雾 头 离 墙 ０ ４ ． ｍ，利 用 ｆ 来 水 压 力 形 成 ｊ
耗 电量 少 ，适 合 猪 舍 的 使 用 。经 测 试 ，两 台 风 机 同
时 全 速 开 启 ． 舍 内 换 气 量 达 ｉ Ｏ ｍ／ ， 速 为 ２ Ｏ ｈ 风 １ ｉ／ ． ｍ ｓ左 右 （ 窗 口 ２ 距 ｍ处 ）。 在 舍 内气 温 低 于 ２ ３
热 的气温会 造成猪减体重 、繁育性 能和成活率降低 等 后 果 。 目前 。猪 舍 的 气 候 环 境 控 制 已引 起 业 界 的 广 泛 关 注 。对 于 夏 季 降 温 ， 出 现 了湿 垫 风 机 降 温 、 也
维普资讯
２０ ０ ６年 ｌ ２月
农 机 化 研 究
第 １ ２期
夏 季 猪 舍 降 温 设 施 与 控 制 系统 的 研 究
戴 欣 平 ，严 晗 光
（金华 职业 技 术 学 院 ，浙 江 金 华 ３１０ ２ ０ ７）
摘 要 ：夏 季 高 温 气 候 对 猪 正 常 生 长 影 响很 大 。 为此 ，针 对 夏 季 猪 舍 湿 热 环 境 的控 制 ，提 出 了 利 用 机 械 通 风 、舍 外 喷 雾 和舍 内 喷 雾 ３种 降温 方 式 ，并 采 用 Ｐ Ｃ控 制 实 现 分 温 度 段 开启 的 方 法 ，从 而 保 持 猪 舍 内合 适 Ｌ 的 温 湿 度 。实 践 证 明 ，该 方 法 经 试 验 效 果 良好 且 投 资 少 ，是 一 种 实 用 的猪 舍 环 境 控 制 方 法 。 关 键 词 ：畜 牧 学 ；猪 舍 降温 设 施 ；试 验 研 究 ；温 湿 度 ；控 制 系 统 ；Ｐ Ｃ Ｌ 中图 分 类号 ：Ｓ １ ． ８ ８２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ３ １ ８ （０ ６ １ － ０ ５ － ０ １ ０ — ８ Ｘ ２ ０ ）２ － １ １ ３
不同开窗方式下典型猪舍自然通风流场模拟研究的开题报告
不同开窗方式下典型猪舍自然通风流场模拟研究的
开题报告
研究背景：
猪养殖业一直是中国畜牧业重要的组成部分。
随着国家环保政策的
不断推进和人们对生态环境的要求日益提高，如何减少猪舍对环境的污染，提高猪舍的通风效果，保证猪的健康成长成为研究的重点。
研究目的：
研究不同开窗方式下典型猪舍自然通风流场模拟，探究其对猪舍通
风效果的影响，为提高猪舍通风效果、保证猪的健康生长提供理论依据。
研究内容：
1.猪舍通风模型建立
建立适用于不同开窗方式猪舍自然通风的模型，包括室内与室外的
热传递、质量传递及动量传递过程，考虑不同季节、不同气象条件下的
模型适应性。
2.不同开窗方式下自然通风流场模拟
通过ANSYS Fluent软件模拟不同开窗方式下猪舍的自然通风流场，探究不同开窗方式的通风效果。
对比分析直通风与侧通风的通风效果差
异以及自然风与机械通风的差异。
同时考虑窗户的开度和位置不同所产
生的效果。
3.实验分析
通过在实验室内搭建模拟环境，在不同气象条件下对不同开窗方式
猪舍进行实验。
通过测量不同处的风速、风向和风压等参数，对比分析
实验结果与模拟结果之间的差异，验证模拟结果的准确性。
预期成果：
本研究将分析不同开窗方式对典型猪舍自然通风流场的影响，提高
猪舍通风效果、保证猪的健康生长。
本研究可为猪养殖业提供理论支持，对猪舍通风研究提供新的思路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第14卷第2期1998年6月农业工程学报TransactionsoftheCSAE.14No.2VolJun.1998猪舍喷雾降温系统气流喷孔形式对流场影响的实验分析3刘平①马承伟(中国农业大学)()()摘要,,而影响风速。
在相同的气流出口流量的条件下,使用热球式风速仪、,在满足,按照风速分布尽量均匀的原则,对各种形式气流喷孔的性能进行实验分析,实验结果表明对于该降温系统环形旋流喷孔的性能最优,在设计时应优先选用环形旋流气流喷孔。
关键词猪舍气流场蒸发降温速度分布我国南方地区夏季的高温高湿气候对集约化养猪场的生产影响很大,特别是对于南方典型的开放型畜舍的夏季降温问题,以前所采用的降温措施均不能获得满意的效果,为此笔者提出了局部环境射流控制喷雾蒸发降温的新型降温方式。
1997年夏季在华中农业大学种猪场应用该系统在妊娠舍进行了实际生产试验,结果表明降温效果比较满意,该系统能够满足开放型猪舍的夏季降温要求。
该降温系统采用送风管道从舍外吸入新鲜空气向猪栏定位输送,采用合适的气流喷孔将空气喷射至控制区域,同时向气流中喷入细雾滴,雾滴在随气流的运动过程中蒸发吸热降低空气的干球温度,一部分雾滴粘在猪的体表在气流的作用下蒸发直接带走猪的体热。
该降温系统的降温效果在很大程度上取决于系统能否在所控区域内产生一个合理的气流场。
射流喷孔的形式对控制区域内气流场的气流速度分布以及对雾滴在气流场中的分布和绝热蒸发降温过程都有很大的影响,为此首先要正确选择喷孔形式,下面对具代表性的轴对称射流(圆形喷孔射流、环状射流、环形旋转射流)结合实验结果进行分析对比,阐明各种不同类型的喷孔射流对控制区域气流场的形成、控制范围的大小以及气流速度分布的影响,从而对各类气流喷孔在本降温系统中的适用性作出评价。
1实验方法概述模拟开放型猪舍实际情况,选择了一开放场所进行气流速度分布测定实验,射流喷孔安收稿日期:19972112053“九五”国家重点科技攻关项目(962003204210)①刘平,博士生,北京市海淀区清华东路中国农业大学(东校区)214信箱,100083第2期刘平等:猪舍喷雾降温系统气流喷孔形式对流场影响的实验分析183装位置与所控制区域的相互位置关系如图1所示。
控制区域中气流测定范围在X,Y,Z三坐标轴方向分别为200cm,180cm,80cm。
风速测量使用热球式风速仪,测点布置是在X轴方向上分别取8个YOZ截面,在YOZ截面上布置测点。
在每个所截取的YOZ截面的Y轴方向上设置了11个测点,在Z轴上按20cm距离等间距布置5个测量位置,这样在每个YOZ截面上共有55个测量点(图上网格结点即为测点位置)。
F1ofexperimentareaandmeasuringpoints,分析对比其在实际生产过程中的适应性。
2所示,为了使3种实验喷孔射流的实验数据有可比性,在。
对于圆形喷孔气流出口速度uy0=6m s,对于环形和环形uh0=8m 下面对3种喷s。
孔射流的控制区域流场测量结果分别加以分析。
2实验结果分析根据家畜生理学研究结果表明,各种动物对过体风速都有一定的要求,对于成年猪其适宜的过体风速为0.25～0.6m s,在夏季炎热条件下过体风速可适当增大但一般不超过1.5m 对控制区域s。
气流场总的要求,就是在满足上面风速要求的基础上,气流场内气流速度分布尽量均匀。
图2实验用喷孔Fig.2 Nozzlesforexperiment因为圆形、环形及环形旋流喷孔中心轴线与地面成一定角度安装,所以各形式喷孔射流流动状态分为两段,在射流还未到达控制区域时,其速度分布按各形式自由射流速度变化规律变化,当射流到达地面进入控制区域后,射流速度分布已不按自由射流速度分布规律变化,它们各自在控制区域内所形成的气流场状况由实验给出。
对应于各形式的气流喷孔,将8个测量截面上气流速度分布的测量结果按Y坐标轴位置给出,各种形式的气流喷孔射流在控制区域内所形成的气流场气流速度测量结果表示于表1中。
表中的最高、最低气流速度表示在每一个Y坐标轴对应位置处,所有测量截面上不同高度处的气流速度中的最高、最低气流速度值。
表中平均气流速度表示在Y坐标轴对应位置处,对所有测量截面及不同高度的气流速度值进行总平均的结果。
将测量区域中的a、环b截面上(如图1所示)的速度值整理成曲线图的形式,对于圆形、形和环形旋流气流喷孔其相应截面上的气流速度分布曲线如图3、4和5所示,图中标示0、20、40、60、80曲线分别为各截面中距地面0、20、40、60、80cm高度处(沿Z坐标轴,如图1所示)沿Y轴方向的风速分布曲线。
1998年18农业工程学报4表1各形式喷孔射流控制区域气流速度分布Tab.1Airflowdistributionfordifferentjetsincontrolledspace位置Y cmm s-1最高0.600.650.851.001.401.581.301.00..7264最高0.420.480.801.221.381.1..300.820.480.40最高0.680.720.1.10.1.451.501.241.120.700.72最低0.240.270.320.340.360.420.38..0.300.26平均0.330.400.420.570.700.83..0.430.400.32最低0.100.120.140.160..0.220.200.160.120.10平均0.180.240.450.670.660.640.460.270.20最低0.380.350.0.0.380.400.350.400.420.380.38平均0.55.560.690.780.730.770.660.600.550.5302040608090100120160180图3圆形喷孔流场风速分布曲线Fig.3Distributionofejectedair2velocityfromroundnozzle图4环形喷孔流场风速分布曲线Fig.4Distributionofejectedair2velocityfromcircularnozzle第2期刘平等:猪舍喷雾降温系统气流喷孔形式对流场影响的实验分析185图5Fig.5Distributionofairrevolvingnozzle按照猪的过体风速6m s,在夏季降温时为有效驱除猪的体热,应(低于0.2m s)时可认为对猪体散热没有作用,因1及图3可知,圆形喷孔射流所形成的流场,,这样猪在中心域和靠近边界的地方散热程度相差较大。
对环,但控制区域边界上风速过低可认为对猪体散热没有效果,因此该种气流喷孔在与其它类型的喷孔直径和安装位置相同的情况下,其控制范围相对较为狭窄,因此为了能够保持相同的控制范围要采用较大的喷孔直径,并增加送风量来扩大它的控制范围。
对于环形旋流喷孔射流所形成的流场特点,它兼具圆形喷孔射流控制范围宽和环形喷孔射流一定范围内气流速度分布均匀的特点,并且对局部环境射流控制喷雾蒸发降温系统来说,由于旋转气流对雾滴与空气的混合比较有利,与圆形和环形喷孔相比能够提供更为均匀的雾滴分布,整个区域的降温均匀性较好。
因此对于该降温系统的要求来说,环形旋流气流喷孔性能最优,应优先采用该形式喷孔,从结构方面来看圆形喷孔最简单而环形旋流喷孔最为复杂,因此从喷孔的加工制作和经济角度考虑,若降低性能要求可考虑采用圆形喷孔,所以综合考虑各方面的情况对于局部环境射流控制喷雾蒸发降温方式来说适用的喷孔形式应当为圆形喷孔和环形旋流喷孔。
3结论根据上面的试验分析结果,对气流喷孔的选择可得如下结论:1)环形喷孔性能最优,应优先选用,但结构较复杂,造价较高。
2)圆形喷孔性能居中且结构最简单,造价低,也可考虑选用。
3)环形喷孔性能较差,一般不予考虑。
参考文献1温书斋.家畜的环境及控制.北京:农业出版社,1981.17～182刘平,马承伟.适用于开放式猪舍的管道送风雾化局部降温系统.畜牧与兽医,1997,29:88～901998年18农业工程学报6AnalysisofAirFlowDistributionControlledbyDifferent NozzlesforMistingCoolingSysteminLivestockHouses (ChinaAgriculturalUniversity,Beijing)(AgrometeorologyInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences)LiuPing MaChengweiDongHongminCuiYin’an(ChinaAgriculturalUniversity)AbstractEvaporativemistingcoolingsystem,wwtrobeende2velopedforopenswinehousesinSouthCh thdistributiongreatlyaffectstheefficiencyofevaporativephysiology.Variousjetshavediffere ntairwhereisbeencooling.Theairflowdistributim2globeanemoscope.Inthecaseofrangeofai rflowthatofp,experimentalanalysisonperformanceofvariouskindsofjetswouaccordingtoth eprincipleofwell2distributedairflow.Theexperimentshowedtheperformanceofcircularrev olvingnozzleofthecoolingsystemwasexcel2lent.Thecircularrevolvingnozzleshouldbecho senasthefirstconsiderationindesigningthecoolingsystem.Keywords livestockhouses,airflow,evaporativecooling,jetsystem。