低屋面横向通风牛舍温湿度场CFD模拟

来源：农业工程学报杂志2015年第9期北京时间：

作者：邓书辉,施正香,李保明,

摘要：在中国华东地区最炎热的月份，舍外高温高湿的气候条件，降低了低屋面横向通风（low profile cross ventilated，LPCV）牛舍的环境调控效果。为了研究LPCV牛舍温湿度场的分布规律，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，对LPCV牛舍的温度和相对湿度参数进行了三维数值模拟。现场实测的结果表明，舍外空气温度为36.2℃，相对湿度为55.5%的条件下，舍外空气流经湿帘后的降温幅度为7.7℃，湿帘出口处的相对湿度为99.9%；模拟结果表明，舍内温湿度场受气流场的影响，分布不均匀，风速高的区域温度相对较低，舍内相对湿度与温度呈现强烈的耦合关系。随着空气的流动，沿气流方向平均每米长度温度升高0.014℃、相对湿度下降0.04%，THI增加0.025。模拟值与实测值的对比表明，9个测点温度和相对湿度的测试值与模拟值之间相对误差的平均值分别为0.89%和0.59%，理论计算和数值模拟得到的奶牛显热散热量的相对误差为14.5%，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。

关键词：计算流体动力学, 温度, 湿度控制, 低屋面横向通风, 奶牛舍, 数值模拟