Главная » 2014 » Сентябрь » 28 » Скачать Нормализация температурно-влажностных параметров в стационарных объектах птицеводства с вентиляцией вакуумного типа. Гулевский, бесплатно
11:26 PM
Скачать Нормализация температурно-влажностных параметров в стационарных объектах птицеводства с вентиляцией вакуумного типа. Гулевский, бесплатно
Нормализация температурно-влажностных параметров в стационарных объектах птицеводства с вентиляцией вакуумного типа
Диссертация
Автор: Гулевский, Вячеслав Анатольевич
Название: Нормализация температурно-влажностных параметров в стационарных объектах птицеводства с вентиляцией вакуумного типа
Справка: Гулевский, Вячеслав Анатольевич. Нормализация температурно-влажностных параметров в стационарных объектах птицеводства с вентиляцией вакуумного типа : диссертация кандидата технических наук : 05.20.01 Воронеж, 2004 140 c. : 61 05-5/461
Объем: 140 стр.
Информация: Воронеж, 2004
Содержание:
Перечень условных обозначений
Введение
1 Состояние и возможные пути улучшения микроклимата в стационарных объектах птицеводства
11 Требования к параметрам микроклимата в птицеводческом помещении
12 Пути и средства улучшения температурно-влажностных параметров воздуха в стационарных объектах птицеводства
13 Исследования в области испарительного охлаждения Современное состояние и перспективы улучшения
14 Анализ теплопоступлений в птицеводческое помещение
15 Влияние охладителя на тепловой баланс помещения
16 Выводы Постановка цели и задач исследования
2 Влажностный баланс птицеводческих помещений Математическое моделирование работы охладителя
21 Теплофизические характеристики влажного воздуха
22 Баланс влаги в помещении
23 Математическое моделирование работы водоиспарительного охладителя
24 Выводы
3 Программа и методика экспериментального исследования
31 Программа исследования
32 Объекты исследований и применяемое оборудование
33 Методика экспериментальных исследований
331 Методика определения зависимости глубины охлаждения и холодопроизводительности от входных параметров воздуха
332 Методика определения влияния расхода воздуха на глубину охлаждения и холодопроизводительность
333 Методика проверки адекватности математической модели
34 Математическая обработка результатов экспериментальных исследований
35 Выводы
4 Результаты экспериментальных исследований Сравнение теоретических и экспериментальных исследований
41 Анализ влияния температурно-влажностных параметров входного воздуха на глубину охлаждения и холодопроизводительность испарительного охладителя
42 Анализ влияния расхода воздуха на глубину охлаждения и холодопроизводительность испарительного охладителя
43 Анализ адекватности математической модели
44 Выводы
5 Оптимизация геометрических размеров охладителей Определение экономической эффективности от применения водоиспарительного охлаждения в птицеводческих помещениях
51 Аэродинамические сопротивления воздуховодов и каналов испарительной насадки
52 Моделирование прямого охлаждения с учетом аэродинамики испарительных насадок и воздуховодов
53 Оптимизация геометрических размеров испарительных насадок
54 Определение экономической эффективности от применения водоиспарительного охлаждения в птицеводческих помещениях
55 Выводы
Введение:
Развитие сельскохозяйственного производства требует создания условий для повышения производительности труда, сопровождается увеличением энергопотребления и, прежде всего, ростом теплоэнергетики, что является одним из решающих условий развития сельского хозяйства и перевода его на промышленную основу. Увеличение же потребности в энергетических ресурсах выдвигает проблему создания эффективного и экономичного оборудования для агропромышленного комплекса.
Успешное решение задач повышения продуктивности птицы возможно при условии внедрения интенсивных технологий выращивания. Индустриализация птицеводства с интенсивным использованием производственных зданий предъявляет особые требования к воздушной среде помещений, поэтому без создания и поддержания оптимального микроклимата трудно получить высокую продуктивность птицы даже при полноценном кормлении, уходе и хорошо организованной селекционной работе [124].
Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха являются основными параметрами, определяющими физиологическое состояние и продуктивность сельскохозяйственной птицы.
Известно, что продуктивность птицы на 20-30 % определяется микроклиматом [65,79,104,119 и др.]. Создание и поддержание оптимального режима воздушной среды птицеводческих помещений необходимо также из-за недостаточно развитой системы терморегуляции организма птицы. При этом отдача теплоты у них происходит в основном за счёт испарения воды при дыхании. Взрослая птица в процессе жизнедеятельности выделяет значительно большее количество теплоты, чем выделяют в расчёте на 1 кг живой массы другие сельскохозяйственные животные. При большой концентрации птицы при клеточном содержании на каждый кубический метр помещения выделяется свыше 200 кДж/ч свободной теплоты [88].
Таким образом, изменением параметров микроклимата можно вполне определённо влиять на организм птицы и способствовать увеличению продуктивности.
Поэтому достижение регламентируемых параметров микроклимата возможно только с использованием охладителей воздуха.
Наиболее перспективны для использования в птицеводстве водоиспа-рительные воздухоохладители, которые обладают рядом преимуществ в сравнении с другими кондиционерами (компрессионными, воздушными, абсорбционными, термоэлектрическими и др.): простотой конструкции, низкой себестоимостью изготовления, малыми эксплуатационными расходами, экологической безопасностью, высоким коэффициентом использования энергии, низкой потребляемой мощностью.
Тем не менее, в настоящее время возможности водоиспарительного охлаждения изучены и используются недостаточно полно.
Подводя итог сказанному, сформулируем цель диссертационной работы: улучшение температурно-влажностных параметров в стационарных объектах птицеводства, оборудованных системами вентиляции вакуумного типа.
Исходя из цели работы, объектом исследования является функционирование и режимы работы охладительного комплекса водоиспарительного принципа действия, включенного в вакуумную систему вентиляции.
Предметом исследования — закономерности изменения температурно-влажностных характеристик воздуха в птицеводческом помещении с вентиляцией вакуумного типа в зависимости от режимов работы водоиспарительного охладителя.
Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ по разделу 1 «Математическое моделирование режимов, рабочих органов, узлов и устройств сельхозмашин» темы №14 «Построение и численная реализация новых математических моделей технологических производственных процессов в АПК» (гос. per. 01.200.10 03 987).
Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения.
В первой главе рассматриваются зоогигиенические требования к параметрам микроклимата в птицеводстве. Анализируются различные способы охлаждения воздуха, системы вентиляции и кондиционирования. Выявляются преимущества и недостатки различных принципов вентиляции помещений, а также положительные и отрицательные стороны водоиспарительного охлаждения. Показаны преимущества системы вентиляции вакуумного типа и водоиспарительного охлаждения при использовании в птицеводстве. Кроме того проведена оценка теплопоступлений в птицеводческом помещении, а также рассмотрен тепловой баланс помещения при включении в его систему вентиляции охладителей. Отмечено, что при определенных режимах работы водоиспарительных охладителей возникает резкий рост относительной влажности воздуха внутри помещения. Исходя из этого, сформулированы задачи исследования.
Во второй главе приводится исследование влажностного состояния стационарных объектов птицеводства на основе уравнений влажностного баланса. Подвергаются анализу основные источники влаги в помещении. Выявлено влияние охладителя на микроклимат помещения. Выполнено математическое моделирование процессов тепломассопереноса в каналах испарительной насадки. Реализация построенной модели позволяет определить длину насадки-охладителя для достижения заданной температуры воздуха на выходе из него.
Третья глава посвящена экспериментальному исследованию работы водоиспарительных охладителей. Определены необходимые теплофизиче-ские величины и зависимость выходных параметров воздуха от режимов работы охладителя.
В четвертой главе сравниваются результаты экспериментальных и теоретических исследований. Доказывается адекватность построенной математической модели тепломассопереноса в каналах охладителей водоиспарительного принципа действия. Исследуется характер влияния температурно-влажностных параметров входного воздуха и его расхода на количественные характеристики работы охладителя.
В пятой главе построена математическая модель аэродинамических сопротивлений испарительной насадки. С учетом построенной модели представлен алгоритм оптимизации геометрических параметров охладителя. Определяется экономический эффект от использования водоиспарительного охлаждения в птицеводстве.
В заключении приведены основные выводы по работе и рекомендации по конструированию водоиспарительных охладителей.
Научная новизна работы заключается в следующем: предложена схема охлаждения птицеводческого помещения с вентиляционной системой вакуумного типа; построена, допускающая аналитическое решение, математическая модель тепломассопереноса в каналах охладителей; предложен и численно реализован алгоритм выбора геометрических параметров испарительной насадки, соответствующих максимальной холодопроизводительно-сти при совместном исследовании процессов тепломассопереноса и аэродинамических сопротивлений воздуховодного тракта; обосновано отсутствие необходимости достижения максимальной глубины охлаждения в водоиспарительных охладителях.
Практическая значимость работы состоит в возможности выбора наиболее рациональных геометрических размеров и режимов работы водоиспарительных охладителей, позволяющих обеспечить требуемые температур-но-влажностные параметры воздуха в птицеводческом помещении, зависящих от технических характеристик используемой системы вентиляции.
На защиту выносятся следующие положения: способ водоиспарительного охлаждения птицеводческих помещений, оснащенных системой вентиляции вакуумного типа; модель теплового и влажностного балансов внутри птицеводческого помещения; математическая модель физических процессов, происходящих в каналах водоиспарительных охладителей, позволяющая определить наиболее рациональные геометрические размеры и режимы работы водоиспаритель-ных охладителей; алгоритм оптимизации геометрических параметров испарительных насадок, основанный на совместном решении уравнений тепломассопереноса и аэродинамических сопротивлений, позволяющий получить максимальную холодопроизводительность.
Основные результаты диссертации апробированы на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки (2000 — 2004гг.), международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Аграрная наука в начале XXI века» (Воронеж, 2001 г.), VII международной научно-производственной конференции (Белгород, 2003г.), международной научной конференции «Образование, наука, производство и управление в XXI веке» (Старый Оскол, 2004).
