科创信达研究院 | 鸡舍通风关键技术之模型建立与分析

科创信达研究院 | 鸡舍通风关键技术之模型建立与分析

    科创信达研究院致力于利用智能硬件控制系统、物联网、大数据、CFD仿真等技术，寻找环境因子与动物生长的内在联系，如温湿度、CO2浓度与料肉比、日增重的关联、建立家禽死淘预测模型，寻找家禽最优舒适度模型并建立智能化的控制模型，为养殖提供完整养殖策略。

    为了打造科创信达新一代通风系统-"SAE智能环控通风系统"，科创信达与山东亚太中慧集团合作建立实验栋舍，对其进行CFD建模。通过建立高精度的CFD仿真模型与实验数据结合，可有效快速的得到家禽内部的环境数据，极大的方便了对家禽舍内的生长环境进行研究，从而设计更加精细的通风方案。本次重点介绍试验栋舍的结构与模型的建立。

1.试验场地鸡舍结构分析

本次试验场整体结构

通过现场实地测绘，完成鸡舍CAD图纸。

    1.鸡舍尺寸：120*13*2.3米，操作间位于鸡舍前端；

    2.现场设备：配备13台50寸风机，6台位于山墙，7台位于两边侧墙，72个侧墙进风窗，40米湿帘位于鸡舍两侧；

    3.养殖情况：6列3层笼养鸡舍，每列80组，饲养量为3.1万羽。

2.几何建模

    通过创建点、线，分割面的操作，将模型所需的窗户、湿帘、风机区域划分出来，并建立不同的part，通过编程并导入fluent的方式对出入口的区域以及条件进行精准控制。

3.网格划分

    3.1分析几何模型，得到拓扑结构

    本次的结构化网格有以下三个特点：

    1.该鸡舍屋顶为弧形结构，网格划分使用C-block方法。

    2.划分时要保证鸡笼内部和鸡舍与鸡笼之间存在两个不同的流域，两个流域之间存在数据的交换。因此结构化网格需将两个网格进行合并。

    3.由于鸡舍的结构比较大，在绘制时不宜分割出过多的网格。目前我们通过编程手段将窗户、风机这些关键区域进行加密。

多域网格原理图

3.2创建block，划分节点，合成网格

内部网格细节

    接着，划分外部网格，即鸡舍与鸡笼之间的网格。整体block划分方式为C-block格式，这里需要探索最符合本模型的block形式及节点位置。

外部网格block（yz平面视角）

    给block的各edge定义节点数量，生成网格

    再将内部网格和外部网格合并即可。通过在fluent中将交界的区域设置为interface并绑定在一起，实现内外数据交换

    进行测试，发现运算正常，证明网格可以用。

测试结果

后续将继续大家介绍基于仿真模型与实测数据的研究成果，敬请期待。