低屋面横向通风牛舍空气流场CFD模拟

• Published in: 农业工程学报 Vol. 30; no. 6; pp. 139 - 146
• Main Author: 邓书辉 施正香 李保明 赵淑梅 丁涛 郑万萍
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国农业大学水利与土木工程学院，农业部设施农业工程重点实验室，北京 100083 2014; 黑龙江八一农垦大学工程学院，大庆 163319%中国农业大学水利与土木工程学院，农业部设施农业工程重点实验室，北京 100083
• Subjects: 低屋面横向通风; 奶牛舍; 数值模拟; 模型; 流场; 计算流体动力学; models; dairy cattle barns; 流场; flow fields; 低屋面横向通风; computational fluid dynamics; 计算流体动力学; 奶牛舍; 模型; low profile cross ventilated; 数值模拟; numerical simulation
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.06.017

低屋面横向通风（low profile cross ventilated，LPCV）牛舍作为中国大型奶牛场一种新的牛舍建筑形式近年来得到了广泛应用，但实际运行中存在舍内气流分布不均匀、夏季高温高湿、冬季低温高湿等环境控制技术瓶颈。为了研究LPCV牛舍空气流场的分布规律，以指导该种牛舍的改进和优化设计，该文在现场实测的基础上，采用计算流体动力学CFD（computational fluid dynamics）方法，根据现场和实验室实测值所确定的风机、湿帘等边界条件，对LPCV牛舍的气流分布进行了三维数值模拟。模拟时将牛只按与实物原型等比例引入到模型中。模拟结果表明：挡风板和颈枷下面矮墙的设置影响了舍内气流分布的均匀性。在既有牛舍挡风板设置和矮墙高度不能改变的情况下对牛舍进行了局部改造，改造后舍内气流分布得到明显改善,平均风速增加了52.8%，气流不均匀性指标降低了41.8%。模拟值与实测值的对比表明，28个测点测试值与模拟值平均相对误差的平均值为17.1%，说明现场实测与数值模拟有较好的吻合度。该研究可为中国LPCV牛舍结构优化设计和环境调控提供参考。