密闭式蛋鸡育雏舍小气候环境模型构建与验证

为建立不同日龄雏鸡舍的小气候环境模型,根据育雏鸡舍的结构特性、鸡舍内部和外部环境条件以及雏鸡生长环境等参数,通过机理建模的方法,应用能量平衡物理规律,基于MATLAB/simulink模块建立了育雏鸡舍小气候坏境模型。采用四阶龙格-库塔法求解育雏舍热量微分方程,利用线性拟合的方法求解含湿量与相对湿度之间的换算关系,并对密闭式育雏鸡舍小气候环境模型进行仿真分析。结果显示:模型输出值与实测值的温度平均误差为1.3℃,温度最大误差为3℃,最小相对误差为0.57%,最大相对误差为10.39%;湿度平均误差为1.91%,湿度最大误差为13.16%,最小相对误差为0.61%,最大相对误差为22.24%。育雏鸡舍小气候环境模型输出的温湿度模拟值与实测值之间的决定系数分别为0.7634、0.9740,均方根误差分别为1.55℃、2.61%。研究表明:构建的育雏鸡舍小气候环境模型的理论输出值与试验测得的数值具有较高的一致性,可以为进一步环境调控模型提供理论基础。

含有害气体的育雏鸡舍小气候模型构建与仿真

[目的]育雏鸡舍内温度、湿度以及有害气体浓度等环境因素影响雏鸡的生长发育,而构建育雏鸡舍内环境逐时动态变化小气候仿真模型可精准模拟舍内环境。[方法]根据舍内外环境条件、鸡舍的建筑结构和热特性、动物生理和边界条件,采用双膜理论原理和CO_(2)平衡原理建立有害气体浓度(NH3和CO_(2))动态模型,采用能量和质量平衡方程建立温度、湿度动态模型。使用Matlab/Simulink构建了含有害气体的育雏鸡舍小气候环境仿真模型,通过实测数据对仿真模型进行了模拟验证,并进行了分析讨论。[结果]仿真模型输出的NH3浓度、CO_(2)浓度、温度、湿度平均绝对误差分别为8.20%、9.70%、0.72%、1.70%,最大误差分别为0.7 mg·m^(-3)、443.2 mg·m^(-3)、0.7℃、12.3%,均方根误差分别为0.54 mg·m^(-3)、50.7 mg·m^(-3)、0.81℃、3.9%,决定系数分别为0.8413、0.8615、0.9526、0.9103。刮粪板清粪运行频率对不同周龄时期舍内NH3浓度存在显著影响,对CO_(2)浓度无显著影响。舍内在最小通风模式、过渡式通风模式和纵向通风模式3种通风模式下,CO_(2)浓度降低率分别为12%、35%、48%,NH3浓度降低率分别为29%、38%、52%。[结论]模型输出的NH3浓度、CO_(2)浓度、温度、湿度仿真值与实测值变化趋势一致,构建的育雏鸡舍小气候模型可较为全面、精准的反映舍内环境,可为舍内小气候环境的模拟与调控提供理论指导。