Определение дальности распространения воздушной струи в струйной системе вентиляции животноводческих объектов

Микроклимат оказывает существенное влияние на здоровье и производительность труда персонала и на продуктивность животных. Поддержание оптимального микроклимата обеспечивается кратностью вентиляции, способом подачи и распределения приточного воздуха. В промышленных предприятиях с объемными помещениями и большим воздухообменом наиболее распространена струйная вентиляция. Для данной системы характерна проблема равномерного распределения приточного воздуха. Исследования проведены с целью оптимизации системы микроклимата за счет регулирования угла наклона потока приточного воздуха. Для обеспечения требуемых параметров микроклимата во всей зоне обслуживания предложено изменить характеристики приточных струй, используя аэродинамический насадок на выпускном отверстии приточной системы. Выяснили, что угол наклона струи приточного воздуха определяется ее температурой. Провели математическое моделирование траекторий истечения различных по характеру и температуре струй приточного воздуха. Получили зависимость текущего значения угла наклона от температуры приточного воздуха для направляющего насадка с системой динамического регулирования и критерий определения оптимального значения угла наклона для статичных аэродинамических насадков. Для отопительного периода рассчитали оптимальные углы наклона направляющих аэродинамических насадков для трех различных регионов страны. Оценку адекватности работы аэродинамических насадков провели на лабораторной установке. Результаты экспериментальных исследований подтвердили возможность и эффективность регулирования вектора потока приточного воздуха. В дальнейшем результаты исследований будут использоваться при внедрении систем обеспечения микроклимата в свиноводстве.

1. Ignatkin I.Yu., Kazantsev S.Р., Shevkun N.A. et al. Developing and testing the air cooling system of a combined climate control unit used in pig farming. Agriculture. 2023;13(2):334. https://doi.org/10.3390/agriculture13020334

2. Ильин И.В., Игнаткин И.Ю., Курячий М.Г. Влияние параметров микроклимата на продуктивность свиней // Эффективное животноводство. 2011. № 5 (67). С. 30-31. EDN: OKRQPR

3. Тихомиров Д.А., Трунов С.С., Хименко А.В. Энергосберегающая система отопления с применением электрических тепловых аккумуляторов и потолочных вентиляторов // Техника и оборудование для села. 2022. № 2 (296). С. 34-38. EDN: LWUAFU

4. Самарин В.А., Самарин Г.Н. Теоретические основы энергосберегающей технологии формирования микроклимата в животноводческих помещениях // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2010. № 5. С. 36-38. EDN: MWLXFB

5. Tikhomirov D.A., Khimenko A.V., Kuzmichev A.V. et al. Local heating through the application of a thermoelectric heat pump for prenursery pigs. Agriculture. 2023;13(5):948. https://doi.org/10.3390/agriculture13050948

6. Самарин Г.Н. Влияние параметров микроклимата на продуктивность кур-несушек // Птица и птицепродукты. 2007. № 2. С. 37-38. EDN: NAZAYH

7. Petrakis T., Kavga A., Thomopoulos V., Argiriou A.A. Neural network model for greenhouse microclimate predictions. Emerging Agricultural Engineering Sciences, Technologies and Applications. Agriculture 2022;12(6):780. https://doi.org/10.3390/agriculture12060780

8. Cai J., Ding F., Hong Y., Hu R. An impact analysis of farmer field schools on hog productivity: Evidence from China. Agricultural Policy, Food Security, and Rural Development: Innovations and Perspectives. Agriculture. 2021;11(10):972. https://doi.org/10.3390/agriculture11100972

9. Шацкий В.П., Гулевский В.А., Спирина Н.Г. Применение теплообменников (рекуператоров) для нормализации микроклимата животноводческих помещений // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 9 (657). С. 64-68. EDN: QCHMIH

10. Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Струйная модель притока вентиляционного воздуха из теплоутилизационной установки // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2018. № 2 (84). С. 28-32. EDN: YWRDIO

11. Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Оценка характера распределения приточного воздуха в условиях струйных течений // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2018. № 3 (85). С. 35-41. EDN: USPOHJ

12. Кузьмичев А.В., Тихомиров Д.А., Трунов С.С. Тепловые завесы в системах микроклимата животноводческих ферм // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. № 1 (34). С. 14-20. EDN: MMDITR

13. Тихомиров Д.А. Вентиляционно-отопительная установка модульного типа // Сельский механизатор. 2012. № 9. С. 32-33. EDN: PDEEGH

14. Кузьмичев А.В., Тихомиров А.В., Хименко Д.А. Выбор потолочных вентиляторов в системе микроклимата животноводческих помещений // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2025. Т. 19, № 1. С. 69-76. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2025-19-1-69-76

15. Тихомиров Д.А., Добровольский Ю.Н., Баклачян Р.А. Функциональная схема интеллектуальной системы управления микроклиматом в животноводческом помещении // Актуальные проблемы ветеринарной медицины, зоотехнии, биотехнологии и экспертизы сырья и продуктов животного происхождения: Сборник трудов 3-й научно-практической конференции, Москва, 28 июня 2024 г. М.: Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2024. С. 392-393. EDN: RGYWJR

16. Тихомиров Д.А., Добровольский Ю.Н., Баклачян Р.А. Применение потолочных вентиляторов в системе обеспечения микроклимата в животноводческих помещениях // Актуальные проблемы ветеринарной медицины, зоотехнии, биотехнологии и экспертизы сырья и продуктов животного происхождения: Сборник трудов 2-й научно-практической конференции, Москва, 23 июня 2023 г. М.: Издательство «Сельскохозяйственные технологии», 2023. С. 360-361. EDN: HYLINX