Совершенствование теплотехнического расчета птицеводческих помещений моделированием температурных полей

• Автор: Бызеев, Вячеслав Викторович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Микроклимат птицеводческих зданий

1.2. Существующие методы определения параметров температурного поля внутреннего объема помещений.
1.3. Анализ методов тсплофизического расчета сельскохозяйственных производственных зданий.

1.4. Цели и задачи диссертационной работы.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ЗДАНИЙ.

2.1. Составление расчетных схем тепловоздушных процессов.

2.2. Составление системы балансных уравнений энергетического режима птицеводческих зданий .
2.3. Отражение специфики микроклимата в системе балансных уравнений теплового режима птицеводческих зданий
2.4. Расчетная схема тепловоздушных потоков
в птицеводческом здании.
2.5. Вывод основных теоретических зависимостей для параметров воздушной среды птицеводческих зданий.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ЗДАНИЙ НА МОДЕЛЯХ.
3.1. Методика экспериментальных испытаний
3.2. Проведение экспериментальных испытаний тепловой модели птицеводческого здания
3.2.1. Основные параметры тепловой модели.
3.2.2. Порядок проведения экспериментальных испытаний
3.2.3. Расчет необходимого количества измерений.
3.2.4. Проверка гипотезы нормального распределения экспериментальных данных
3.3. Использование методов активного эксперимента для нахождения области оптимума равномерного температурного поля.
3.4. Результаты экспериментальных исследований.
3.5. Анализ аналитических зависимостей
3.5.1. Анализ аналитических зависимостей, полученных при моделировании технологии напольного содержания птиц
3.5.2. Анализ аналитических зависимостей, полученных при моделировании технологии клеточного содержания птиц
3.5.3. Результаты моделирования естественной конвекции.
3.6. Сравнение экспериментальных данных с параметрами натурного птицеводческого здания
Выводы
4. РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ЗДАНИЙ
4.1. Порядок расчета математической модели теплового
режима птицеводческого здания
4.2. Оценка специфики теплового режима птицеводческих зданий
при расчете их параметров
4.2.1. Расчет сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций.
4.2.2. Пример теплотехнического расчета птицеводческого здания
на птиц при технологии напольного содержания
4.2.3. Расчет коэффициентов теплообмена внутренних поверхностей ограждающих конструкций здания
4.3. Экономическая эффективность применения методики
теплофизического расчета ограждающих конструкций
Выводы,.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Наблюдаются существенные перепады по высоте и в плане основных параметров микроклимата в и рв. По высоте здания отмечается неравномерность величины рв до , перепад температур в рабочей зоне 4 С и более , . При применении в отопительновентиляционных системах теплогенераторов температурные поля имеют большую неравномерность, т. С, а требуемая температура в рабочей зоне, по нормам технологического проектирования, составляет от С для взрослой птицы до С для молодняка кур в возрасте от 1 до дней. Концентрация МН3 доходит до мгм3, тогда как, по РНТП 4, допускается не более мгм3. Имеются застойные зоны с повышенной концентрацией газовых вредностей, что свидетельствует о неравномерности воздухообмена помещения так, в ряде случаев концентрация ЫНз бывает в верхней зоне на больше, чем в нижней зоне. Наблюдаются также повышенные концентрации Н и С , , 1, 3, 0, 1, 9. Применение ограждающих конструкций с низкими теплозащитными свойствами. Недостаточный воздухообмен в помещениях. Отсутствие подогрева приточного воздуха в холодные периоды года. Кроме того, на параметры микроклимата влияет еще ряд факторов схемы приточновытяжной вентиляции неисправности в работе отопительновентиляционного оборудования и др. Температурное поле птицеводческих помещений формируется в результате взаимодействия тепловых и массообменных процессов и зависит от многих факторов количества, геометрических размеров и мощности теплоисточников, внутренней кубатуры помещения, количества приточного воздуха и его температуры, схемных особенностей системы воздухораспределения, теплозащитных качеств ограждающих конструкций здания и др. Характер изменения температурного поля но ширине и по высоте внутреннего объема помещения оказывает влияние на технологический процесс, а, следовательно, и на экономические показатели производства, санитарные условия труда рабочих, величину теплопотерь через стены и покрытия 7, , , , . Тем не менее при теплотехнических расчтах и при проектировании систем отопления и вентиляции этот фактор учитывается недостаточно, что приводит к ошибкам в определении расчтных значений величин термических сопротивлений ограждающих конструкций, расчтных параметров температуры рабочей зоны, параметров приточного воздуха. Такое положение связано с большой сложностью учета всего многообразия факторов, определяющих температурное поле. Батурин В. В. и Эльтерман В. М. делают вывод . В результате приходится пользоваться некоторыми эмпирическими данными. Для птицеводческих помещений характер температурного поля имеет особое значение ввиду повышенной чувствительности птиц к номинальному значению и к перепадам температуры в рабочей зоне, которая при многоярусной технологии содержания птиц занимает почти весь объм здания. Отсутствие учта закономерностей формирования температурных полей в птицеводческих зданиях в методике их теплотехнического расчта и при проектировании схемы воздухораспределения приводит к большим потерям продукции, повышает ее себестоимость, снижает температурные качества ограждающих конструкций . Натурными исследованиями была выявлена значительная неравномерность температурного поля внутреннего объма птицеферм, достигающая ,5 См но высоте и превышающая 2,0 См по ширине. По длине птицезала по замерам в разных поперечных сечениях температурное поле меняется незначительно. Согласно Рекомендациям по проектированию систем отопления и вентиляции птицеводческих помещений расчтную температуру внутреннего воздуха у покрытия необходимо принимать с учетом прироста ее на 1С на каждый метр высоты по сравнению со значением температуры в рабочей зоне зона нахождения птицы 9. При этом нет никаких указаний по учту специфики формирования температурного поля птицеводческих помещений, схемных особенностей систем воздухораспределения, технологии содержания птицы. Как указывают Батурин В. В. и Эльтерман В. М. , . Повышение температуры по высоте большинства производственных помещений было отмечено многими исследователями. Так например, Батурин В. В. предложил при расчте аэрации многопролетных цехов промзданий принимать градиент температур равным 1,0 См.