含有害气体的育雏鸡舍小气候模型构建与仿真

作者：王立杰; 温鹏^*; 魏征; 耿玉旗; 李丽华; 霍利民^*

来源：山西农业大学学报(自然科学版), 2023, 43(05): 103-118.

DOI：10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202305022

• 有害气体浓度
• 小气候环境模型
• 热湿环境
• 育雏鸡舍
• 通风模式

[目的]育雏鸡舍内温度、湿度以及有害气体浓度等环境因素影响雏鸡的生长发育，而构建育雏鸡舍内环境逐时动态变化小气候仿真模型可精准模拟舍内环境。[方法]根据舍内外环境条件、鸡舍的建筑结构和热特性、动物生理和边界条件，采用双膜理论原理和CO2平衡原理建立有害气体浓度(NH3和CO2)动态模型，采用能量和质量平衡方程建立温度、湿度动态模型。使用Matlab/Simulink构建了含有害气体的育雏鸡舍小气候环境仿真模型，通过实测数据对仿真模型进行了模拟验证，并进行了分析讨论。[结果]仿真模型输出的NH3浓度、CO2浓度、温度、湿度平均绝对误差分别为8.20%、9.70%、0.72%、1.70%，最大误差分别为0.7 mg·m-3、443.2 mg·m-3、0.7℃、12.3%，均方根误差分别为0.54 mg·m-3、50.7 mg·m-3、0.81℃、3.9%，决定系数分别为0.841 3、0.861 5、0.952 6、0.910 3。刮粪板清粪运行频率对不同周龄时期舍内NH3浓度存在显著影响，对CO2浓度无显著影响。舍内在最小通风模式、过渡式通风模式和纵向通风模式3种通风模式下，CO2浓度降低率分别为12%、35%、48%,NH3浓度降低率分别为29%、38%、52%。[结论]模型输出的NH3浓度、CO2浓度、温度、湿度仿真值与实测值变化趋势一致，构建的育雏鸡舍小气候模型可较为全面、精准的反映舍内环境，可为舍内小气候环境的模拟与调控提供理论指导。

• 单位
  科畅电气有限公司; 机电工程学院; 河北农业大学