计算机流体动力学CFD在畜禽舍的应用

近些年来，计算流体动力学（CFD）在畜禽舍中模拟环境分布的应用越来越普遍，CFD技术是一项有效和可行的方法，可以让我们更直观的看出舍内的气流变化。Sourabh等针对蛋鸡舍中两个通风系统方案的比较以及流行疾病的传播特性，对鸡舍中的气流进行了数字化的研究。文中主要使用了CFD模拟方法对舍内舍外的气流进行分析，其中病毒颗粒的传播被简化假设为一种示踪气体（NH3），同时蛋鸡舍中由鸡产生的热羽流影响也被考虑。通过对两个气流方向相反的通风系统方案比较，结果表明气流由下至上的通风系统效果相比于由上至下的通风系统更好。Daniella等对现有的一栋机械通风肉鸡舍进行了评估，并采用CFD技术对通风系统中排风扇的位置、数量进行了分析研究。此外Blanes、Lnbok L、Kwon等都使用CFD技术对鸡舍内的通风系统进行评价，并且对气流分布进行了模拟研究。李文良等利用CFD技术对密闭式平养鸡舍的矩形进风口风门的安装高度、开启角度和进风风速对舍内气流分布的影响进行模拟分析，结果表明进风口安装高度不同，风门开启的角度也不同，形成射流宽度有一定差异。翟耀芳等采用数值模拟方法对密闭式笼养蛋鸡舍内的气流组织及热湿环境进行研究，这里他将单列笼架及其鸡体简化为不同方向具有相同阻力特性的长方体，并将其设置为多孔介质模型。王校帅等采用CFD技术对蛋鸡舍热环境质量进行评估分析，并对蛋鸡舍进行结构优化设计，在研究中作者详细讲解了蛋鸡舍中包括建模、网格划分、边界条件确定等数值模拟问题，该研究结果为畜禽舍的热环境模拟提供了一种有效的分析方法，也为畜禽舍的通风系统以及降温系统合理设计提供理论依据和指导。

同样CFD技术针对猪舍、牛舍内的环境研究也越来越成熟，Bernardo等采用CFD方法对一栋猪舍中的通风系统进行了重新设计与评估，并在现场试验中进行了验证。贺城等以猪舍为研究对象，以CFD方法为基础，分别对舍内的气流场和温度场进行了环境数值模拟，为我国猪场的设计提供理论依据。邓书辉等对低屋面横向通风牛舍空气流场、温湿度场进行了CFD模拟，提出了LPVC牛舍环境的优化设计方法并进行了实证，为我国LPCV牛舍改造和环境调控提供了理论依据和技术支撑。因此可见，CFD技术在畜禽舍中的分析应用越来越普遍。 

综上所述，猪舍环境越来越复杂，环境调控越来越受到人们的重视，环境控制成为规模化养殖生产技术中一个重要的组成部分。基于计算流体动力学（CFD）的数值模拟是研究建筑环境的重要方法，由于其可获得建筑设施三维空间的气流场、温度场、压力场等环境分布，且模拟结果能够可视化，相比于其他研究方法，CFD模拟具有直观、成本低、耗时短等优点，因此在民用及农业建筑等领域的应用越来越广泛。