基于CFD的冬季房舍式牛舍湿热环境模拟及优化

来源：中国农机化学报杂志2024年第10期北京时间：

作者：李建丽, 程雪, 王娟,

单位：(1. 河北农业大学机电工程学院，河北保定，071001；2. 河北省畜禽养殖智能装备与新能源利用重点实验室，河北保定，071001)

摘要：为研究北方寒地房舍式牛舍风速场、温度场和相对湿度场的分布规律，应用计算流体力学(CFD)方法，对冬季河北省承德市的房舍式牛舍的风速场、温度场和相对湿度场进行三维数值模拟。结果表明：南北相对的两个通风口在自然通风模式下，过道处风速在0.5~1.60 m/s之间，牛只活动区域风速基本保持在0~0.4 m/s之间，大部分区域风速在0.1 m/s以下，舍内气流分布不均匀。牛舍内的平均温度在10.7 ℃左右，牛只活动区域的相对湿度基本保持在50%~60%之间。在牛舍既有结构不变的情况下对牛舍通风口的位置和数量进行改进，优化通风方案后牛舍内风速在0.1~0.6 m/s之间，基本没有通风死角。实测值与模拟值的归一化均方误差(NMSE)值小于0.25，说明现场实测与数值模拟有较好的吻合度，能够为中国北方寒地房舍式牛舍环境情况评估和通风方案优化提供有益参考。

关键词：计算流体力学,房舍式牛舍,湿热环境,数值模拟,通风优化

基金资助：河北省重点研发计划项目(19227213D)；河北省省属高等学校研究项目(KY2021018)