ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ РОЗТАШУВАННЯ ВИТЯЖНИХ ВЕНТИЛЯТОРІВ ПО НИЖНІЙ ЛІНІЇ НА АЕРОДИНАМІКУ ПТАШНИКА

Віктор Троханяк
Анотація

Охоплення та спалах захворювань призводять до значних втрат у великомасштабному птахівництві. Нові вентиляційні системи необхідні для забезпечення безпечного та однорідного внутрішнього середовища на великих підприємствах, особливо в мінливих кліматичних умовах глобального потепління. Таким чином, необхідно вдосконалити конструкцію пташника, провести пошук найбільш ефективного способу влаштування клапанів припливного повітря та покращити аеродинамічні показники внутрішнього середовища пташника у найбільш ефективного способу влаштування клапанів припливного повітря та покращення аеродинамічних показників внутрішнього середовища пташника. У рамках цього дослідження було проведено моделювання обчислювальної гідродинаміки бічної системи вентиляції в пташнику в зимовий період року. В результаті температура 3D поля, були виявлені поточні лінії та тиск у пташнику. Встановлено, що клапани припливного повітря, розташовані на висоті 200 мм від підлоги, працюють краще, ніж ті, які традиційно встановлюються на висоті 400 мм. Зведення стін з внутрішньої сторони каркаса пташника, а також зменшення висоти підлоги покращують аеродинаміку пташника. Практична цінність представлених досліджень направлена для пташників з великими продуктивними потужностями.

Ключові слова

CFD, аеродинаміка, пташник, бокова система вентиляції, припливні клапана

ЦИТУВАТИ
Trokhaniak, V. (2022). Study of the influence of the arrangement of exhaust fans along the lower line on the aerodynamics of the poultry house. Machinery & Energetics, 13(2), 91-101. https://doi.org/10.31548/machenergy.13(2).2022.91-101
Використані джерела

[1] Trokhaniak, V.I. (2018). Power saving system in poultry-houses with usage of soil low-potential energy. Кyiv: Коmprint.

[2] Cheng, Q.Y., Li, H., Rong, L., Feng, X.L., Zhang, G.Q., & Li, B.M. (2018). Using CFD to assess the influence of ceiling deflector design on airflow distribution in hen house with tunnel ventilation. Computers and Electronics in Agriculture, 151, 165-174. doi: 10.1016/j.compag.2018.05.029.

[3] Gorobets, V.G., Trokhaniak, V.I., Antypov, I.O., & Bohdan, Yu.O. (2018). The numerical simulation of heat and mass transfer processes in tunneling air ventilation system in poultry houses. INMATEH: Agricultural Engineering, 55(2), 87-96.

[4] Gorobets, V.G., & Bohdan Yu.O. (2017). Computer modeling and experimental study of heat transfer and hydrodynamics in the channels of compact shell-and-tube heat exchangers. Energy and Automation. 4, 38-59.

[5] Gorobets, V.G., Bohdan, Yu.O., Trokhaniak, V.I., & Antypov, I.O. (2018). Experimental studies and numerical modelling of heat and mass transfer process in shell-and-tube heat exchangers with compact arrangements of tube bundles. MATEC Web of Conferences, 240, article number 02006. doi: 10.1051/matecconf/201824002006.

[6] Gorobets, V., Bohdan, Y., Trokhaniak, V., Antypov, I., & Masiuk, M. (2019). Summarizing of Nusselt numbers and Euler numbers in depending of Reynolds number for the compact tube bundle of small diameter tubes by experimental and numerical methods of researches. XII International Conference on Computational Heat, Mass and Momentum Transfer, 128, article number 04003. doi: 10.1051/e3sconf/201912804002.

[7] Slimene, M.B., Poncet, S., Bessrour, J., & Kallel, F. (2022). Numerical investigation of the flow dynamics and heat transfer in a rectangular shell-and-tube heat exchanger. Case Studies in Thermal Engineering, 32, article number 101873. doi: 10.1016/j.csite.2022.101873.

[8] Gorobets, V.G., & Trokhanyak, V.I. (2014). Modeling of transfer processes and thermal-hydraulic efficiency of a shell heat exchanger with a compact arrangement of pipe beams. Scientific Bulletin of National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. “Technologies and Power Engineering”, 194(2), 147-155.

[9] He, S., Wang, M., Tian, W., Qiu, S., & Su, G.H. (2022). Development of an OpenFOAM solver for numerical simulations of shell-and-tube heat exchangers based on porous media model. Applied Thermal Engineering, 210, article number 118389. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2022.118389.

[10] Gorobets, V.G., Trokhaniak, V.I., Rogovskii, I.L., Titova, L.L., Lendiel, T.I., Dudnyk, A.O., & Masiuk, M.Y. (2018). The numerical simulation of hydrodynamics and mass transfer processes for ventilating system effective location. INMATEH: Agricultural Engineering, 56(3), 185-192.

[11] Trokhaniak, V.I., Rutylo, M.I., Rogovskii, I.L., Titova, L.L., Luzan, O.R., & Bannyi, O.O. (2019). Experimental studies and numerical simulation of speed modes of air environment in a poultry house. INMATEH Agricultural Engineering, 59(3), 9-18. doi: 10.35633/INMATEH-59-01.

[12] Bustamante, E., Calvet, S., Estelles, F., Torres, A.G., & Hospitaler, A. (2017). Measurement and numerical simulation of single-sided mechanical ventilation in broiler houses. Biosystems Engineering, 160, 55-68. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2017.05.009.

[13] Pourvosoghi, N., Nikbakht, A.M., Sharifian, F., & Najafi, R. (2018). Numerical analyses of air velocity and temperature distribution in poultry house using computational fluid dynamics. INMATEH: Agricultural Engineering, 56(3), 109-118.

[14] Zajicek, M., & Kic, P. (2012). Improvement of the broiler house ventilation using the CFD simulation. Agronomy Research, 10(1), 235-242.

[15] Khmelnik, S.I. (2018). Navier-Stokes equations. On the existence and the search method for global solutions. Raleigh: Mathematics in Computers.

[16] Antypov, I.O. (2016). Development of means for intensification of heat exchange processes in heat accumulators based on accumulative phase transition materials. Energy and Automation, 2, 110-119.

[17] Marzouk, S.A., Abou, A.M.M., El-Fakharany, M.K., & El-Said, E.M.S. (2022). A comparative numerical study of shell and multi-tube heat exchanger performance with different baffles configurations. International Journal of Thermal Sciences, 179, article number 107655. doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2022.107655.

[18] Allmaras, S.R., Johnson, F.T., & Spalart, P.R. (2012). Modifications and clarifications for the implementation of the Spalart-Allmaras Turbulence model. In 7th international conference on computational fluid dynamics (pp. 9-13). Melbourne: Melbourne Institute of Technology.

[19] Nordanger, K., Holdahl, R., Kvamsdal, T., Kvarving, A.M., & Rasheed, A. (2015). Simulation of airflow past a 2D NACA0015 airfoil using an isogeometric incompressible Navier-Stokes solver with the Spalart-Allmaras turbulence model. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 290, 183-208. doi: 10.1016/j.cma.2015.02.030.

[20] ANSYS. Fluent theory guide. Release 18.2. (2017). Retrieved from https://www.luis.uni-hannover.de/fileadmin/ software-lizenzen/Ueberlassung/ANSYS18.2_ReleaseNotes.pdf.

[21] Moreno, J., Casado, C., & Marugán, J. (2019). Improved discrete ordinate method for accurate simulation radiation transport using solar and LED light sources. Chemical Engineering Science, 205, 151-164. doi: 10.1016/j.ces.2019.04.034.

[22] Babilya, M.I., Shender, I.O., Pogodin, A.I., Bilanych, V.S., & Studenyak, I.P. (2020). Mechanical properties of superionic composites based on (Cu1−xAgx)7SiS5I . Scientific Herald of Uzhhorod University. Series "Physics", 48, 7-13.