牛舍冷风机-风管上置置换通风系统设计及降温效果

为了探索一种高效且运行成本低的牛舍降温方式,该试验通过设计合理的风管布置和开口,采取上置置换通风的模式对肉牛舍降温。该设计方案用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法验证其可行性,并通过实际测试设定风机开启和关闭的适宜时间,试验表明:处理舍系统产生的冷风大量流向牛活动区域,温湿度梯度比对照舍明显,达到了局部降温的节能目的。该系统开启后,10:00-18:00期间,处理舍牛的平均热负荷指数(heat load index,HLI)比对照舍降低7.4(P<0.01),平均呼吸频率降低12次/min(P<0.01),平均日增质量提高0.37 kg/d(P<0.01),缓解了肉牛的热应激,提高了肉牛的养殖效益。处理舍由于相对封闭,故牛活动区域平均相对湿度、CO2和NH3浓度分别比对照舍高26.8%、252 mg/m3、0.54 mg/m3(P<0.01),但牛舍环境空气质量符合相关行业标准的要求。该试验为冷风机-风管通风降温系统设计提供了一些参考参数,有利于该系统的优化,并发挥更好的降温效果。

上置置换通风-顶板辐射供冷室内热环境研究

利用计算流体力学(CFD)方法,对上置置换通风-顶板辐射供冷复合空调办公建筑室内采用不同气流组织方式的通风效果进行了模拟研究,分析比较了气流组织特性指标——温度不均匀系数kt、速度不均匀系数ku、空气分布特性指数ADPI及温度效率tη等,给出了送、排风口适宜的上置安装位置。并从舒适性、供冷情况、竖直温度梯度以及温度、速度场分布等方面与传统置换通风-顶板辐射供冷复合空调系统进行了比较,指明了这种新型空调模式可行性、优点及不足。

风口上置置换通风及风口选型实验研究

提出了风口上置的置换通风方案,并给出此种方案的特点和上置式置换通风风口的要求,推导了风口出风速度呈阶梯状分布的射流特性公式。以喷口为基础进行实验,筛选出了满足条件的风口型式,并给出了出风速度呈阶梯状分布时圆形射流轴线速度衰减公式。

上置式置换通风模式的数值模拟及其性能分析

传统的置换通风模式会导致室内人员的热舒适感低、送风口位置受限和承担室内冷负荷能力不足等问题,基于此提出了一种适用于办公内区的风口上置置换通风系统UFDDVS。根据内区办公室内的速度场、温度场、空气龄、PMV和PPD等参数的通风工艺要求,建立了UFDDVS的数学模型和物理模型。借助CFD软件,对UFDDVS进行了数值模拟。结果表明:UFDDVS在理论上是可行的,且能够提升室内人员的热舒适感,增强室内冷负荷的供给能力,同时获得较高的室内空气品质。

冷风机-纤维风管系统不同送风方式降温效果比较

为缓解南方肉牛夏季生产中的热应激,在牛舍应用冷风机-纤维风管系统,结合两种不同的送风方式(上置置换通风和射流送风)来改善牛舍环境,并比较效果。以栓系饲养西门塔尔杂交牛为试验对象,对牛舍环境、肉牛生理指标进行测量分析。结果表明:测定期间,与舍外相比,上置置换通风舍和射流降温舍温度降幅分别为2.8℃和2.4℃,相对湿度分别升高13.9%和11.9%,两舍之间温湿度均无显著差异(P>0.05);射流送风舍0.7m及1.4m风速较上置置换通风舍分别高0.19和0.26m/s(P<0.01);射流送风舍试验牛体感温度比上置置换通风舍低0.9℃(P<0.01);氨气浓度低1.67mg/m^3(P<0.01);试验期间,头部射流舍试验牛的平均呼吸频率比上置置换通风舍低11次/分(P<0.01),皮温低0.5℃(P<0.01)。研究表明,在高温高湿的气候条件下,冷风机-风管结合射流送风降温可更好地改善牛舍环境,缓解肉牛的热应激。