Математичне моделювання процесів тепло- й масопереносу та оптимальне розміщення вентиляційного обладнання у пташнику

Автор(и)

  • В. І. Троханяк

Анотація

UDC 536.24

Mathematical modeling of heat and mass transfer and optimal placement of ventilation in poultry houses EQUIPMENT

V. Trokhanyak

 

The physiological state of poultry and poultry productivity depends on the microclimate, which is supported in poultry premises. Heat and humidity conditions poultry house shall be established as a result of heat and mass transfer processes occurring inside the premises and through its external enclosures. This mode is influenced by the heating and ventilation depending on the outside air meteorological parameters and thermal characteristics of building structures.

The essential task is to conduct theoretical research related to the regulation of heat exchange processes in poultry houses, which take place both indoors and through its external enclosures depending on meteorological parameters of air and thermal characteristics of building structures. The data calculations make it possible to hold the right choice and optimal placement of equipment ventilation systems in poultry houses.

The purpose of research - of numerical mathematical modeling transfers heat and mass transfer and calculation of local hydrodynamic and thermal characteristics of fresh air in poultry indoors in the summer time using CAD package ANSYS Fluent and developing a new way of cooling chicken houses using the heat exchanger, heat exchanger, which is used as cooling water underground wells.

A numerical mathematical modeling of hydrodynamic processes and heat transfer processes in the poultry house. For this method uses a computer (CFD) simulation-based software system ANSYS Fluent. The basis of mathematical models are Navier-Stokes equations and the equation of energy transfer for convection currents. The calculations used turbulence model Spalarta-Allmarasa. Calculations performed using regenerative cooling heat exchanger.

All calculations are made in the mass air flow 170 kg/s. Outside temperature is assumed to be 40 °C. The walls and floor are made of expanded clay-concrete thickness 200 mm respectively. As the fluids in the heat exchanger, heat exchanger with selected external air inlet temperature 40 °C. That in turn will yield +20 °C, the water that comes from underground wells at 10 °C. In the ventilation system uses exhaust ventilation equipment fan wheel diameter of 1.2 m. The poultry bird was located at the premises of floor maintenance, which is a source of heat.

According Numerical calculations found that heat exchangers must be placed at a height of 1.85 m.

Conclusions

The analysis of the velocity field shows the presence of dead zones in the corner areas poultry house. In order to minimize the size of dead zones and improve the thermal behavior poultry house indoors performed numerical calculations of heat and mass transfer at different locations geometry exhaust ventilation equipment. It is shown that heat exchangers, heat recovery is advisable to install at a height of 1.85 m. The average speed of the air space height is 1.95 m/s, and the temperature at the exit of the poultry house room is about +27 °C.

Посилання

Горобець В. Г. Чисельне моделювання процесів переносу при поперечному обтіканні компактних пучків труб у кожухотрубних теплообмінниках / В. Г. Горобець, В. І. Троханяк // Науковий вісник НУБіП України "Техніка та енергетика АПК". – 2015. – № 209, ч. 1. – С. 42–49.

Горобець В. Г. Комп’ютерне математичне моделювання процесів тепло- і масо переносу при вентиляції повітря в птахівничих приміщеннях [Електронний ресурс] / В. Г. Горобець, В. І. Троханяк // Мелітополь: ТДАТУ. – 2015. – Режим доступу : http://nauka.tsatu.edu.ua/e-journals-tdatu/pdf5t1/24.pdf

Горобець В. Г. / Математичне моделювання процесів гідродинаміки і теплообміну в охолоджувачах повітря птахівничих приміщень / В. Г. Горобець, В. І. Троханяк. – Науковий вісник НУБіП України. – 2013. – № 184, ч. 2. – С. 101–110.

Горобец В. Г. Компьютерное математическое моделирование процессов тепло- и массопереноса при вентиляции воздуха в птицеводческих помещениях / В. Г. Горобец, В. ?. Троханяк // Вестник В?ЭСХ. – 2015. – № 4. (20). – С. 85–90.

Горобець В. Г. Експериментальне дослідження охолодження припливного повітря у птахівничих приміщеннях / В. Г. Горобець, В. І. Троханяк, Ю. О. Богдан // Науковий вісник НУБіП України "Техніка та енергетика АПК". – 2015. – № 224. – С. 204–208.

Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. – М. : Наука, 1974.

Завантаження

Опубліковано

2017-02-24

Номер

Розділ

Статті