基於CFD技術的豬舍空氣品質特徵與評估研究

《基於CFD技術的豬舍空氣品質特徵與評估研究》是依託浙江大學，由汪開英擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於CFD技術的豬舍空氣品質特徵與評估研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：汪開英
• 項目類別：面上項目

項目摘要

畜禽規模養殖場舍內空氣品質取決於熱環境條件和空氣污染物濃度水平。畜禽舍空氣品質評價技術是開展舍內空氣品質對人畜健康影響和環境調控技術的套用基礎性研究。本項目在各典型豬舍內設立足夠多具有代表性的檢測點，套用各種先進儀器設備檢測舍內空氣品質參數（溫濕度、風速、主要空氣污染物濃度）和動物活動，套用CFD技術對豬舍內空氣品質參數的連續一年的檢測數據進行三維模擬，並套用三維CFD預測模型對規模豬場各類豬舍內空氣品質參數隨氣流的擴散進行模擬預測，通過監測豬舍內主要空氣品質參數，以檢驗和修正CFD模型，建立可系統地模擬生產性豬舍內氣流的實用型CFD模型，提出衡量豬舍內空氣品質的評價指標。本項目研究成果可為評估畜舍空氣品質及其對人畜健康的影響、研究控制和減少畜禽舍空氣污染物排放措施和技術、設計滿足畜禽行為生理需要的友好環境畜舍、實現畜禽清潔生產提供理論與技術基礎。

結題摘要

規模養豬場舍內空氣品質取決於熱環境條件和空氣污染物濃度水平。豬舍空氣品質評價技術是開展舍內空氣品質對人畜健康影響和環境調控技術研究的套用基礎性研究。項目完成情況：本項目按計畫開展了不同結構的典型豬舍內三維空氣品質的參數（溫濕度、氣流、NH3、CO2等）分布的預測模擬研究、典型規模商品豬場和種豬場開展豬舍內空氣品質連續線上監測系統安裝調試與現場監測研究、不同類型豬舍通風與環境空氣品質相關性研究；現場監測因儀器到位延遲，目前仍在進行中，因而監測數據驗證CFD預測模型方面的研究也仍在進行中。拓展研究：在開展本項目的研究基礎上，開展了適用於中國東南氣候、冬季不需供暖、環境空氣品質滿足仔豬生長需要的豬舍結構設計與通風技術研究；開展了豬舍空氣品質植物淨化技術研究、基於CFD技術的分娩母豬舍新風系統最佳化設計、畜禽場智慧型化的物聯網系統及物聯網方法研究等；應邀為麗水市最大的蛋雞場進行了雞舍環境的CFD模擬研究，並提出了蛋雞舍環境空氣品質調控技術方案。研究成果：得出了母豬舍、仔豬舍和育肥豬舍的溫度場、風速場和NH3等污染氣體的濃度場的分布特徵；探明了畜禽舍結構、通風系統、清糞方式、飼料等因素對畜禽空氣品質的影響，申請了3個相關國家發明專利；在本項目研究基礎上與規模種豬場聯合申請並獲浙江省重大科技專項項目資助（項目名稱：《規模種豬場豬舍全自動新風系統研究與示範》，項目編號：2012C12015-2），套用CFD最佳化設計採用全自動新風系統的豬舍通風系統，並提出豬舍環境空氣調控策略；研究結果已在6篇會議和期刊上發表、另有1篇被《Journal of the Air & Waste Management》（SCI收錄）接收和3篇研究論文在審稿中；建立了一支由國內外專家、研究生和優秀本科生組成的CFD技術在畜牧中套用的研究團隊，搭建了繼續開展CFD套用的開發平台。本項目研究成果可為評估畜舍空氣品質及其對人畜健康的影響、研究減少和控制畜禽舍空氣污染物排放措施和技術、設計滿足畜禽行為生理需要的友好環境畜舍、實現畜禽清潔生產提供理論與技術基礎。