[发明专利]一种测算畜群阻力及其阻力系数的方法和系统

权利要求书

1.一种测算畜群阻力及其阻力系数的方法，其特征在于包括以下步骤：

获取目标畜禽舍内畜群的基本参数；

基于目标畜禽舍内畜群的基本参数，利用预先构建的畜禽阻力系数计算模型计算得到畜群阻力及其阻力系数；

基于计算得到的畜群阻力及其阻力系数，对目标畜禽舍的通风系统进行设计和优化。

2.如权利要求1所述的一种测算畜群阻力及其阻力系数的方法，其特征在于，所述目标畜禽舍内畜群的基本参数包括畜禽的饲养密度、平均体重以及空气流速，所述饲养密度是指饲养头数/饲养面积。

3.如权利要求2所述的一种测算畜群阻力及其阻力系数的方法，其特征在于，所述基于目标畜禽舍内畜群的基本参数，利用预先构建的畜禽阻力系数计算模型计算得到畜群阻力及其阻力系数，包括：

获取单只畜禽在目标畜禽舍内流场中的物理特征参数；

基于单只畜禽在目标畜禽舍内流程中的物理特征参数，通过对不同体重以及饲养密度的畜禽建模，并在不同的气流流速下进行模拟，得到畜群阻力系数计算模型；

基于获取的目标禽舍内畜禽的基本参数以及畜禽阻力系数计算模型，计算得到目标禽舍内畜群的阻力及其阻力系数。

4.如权利要求3所述的一种测算畜群阻力及其阻力系数的方法，其特征在于，所述基于单只畜禽在目标畜禽舍内流程中的物理特征参数，通过对不同体重以及饲养密度的畜禽建模，并在不同的气流流速下进行模拟，得到畜群阻力系数计算模型，包括：

对不同体重以及饲养密度的畜禽建模，在不同的气流流速下进行模拟，确定畜禽体重和饲养密度两个因素对气流产生的阻力影响；

基于畜禽体重和饲养密度两个因素对气流产生的阻力影响，确定畜群在目标畜禽舍栏位中的分布方式；

以确定的畜群在目标畜禽舍栏位中的分布方式为基础，基于流体力学相关方程，推演得到畜群阻力系数计算模型。

5.如权利要求4所述的一种测算畜群阻力及其阻力系数的方法，其特征在于，所述以确定的畜群在目标畜禽舍栏位中的分布方式为基础，基于流体力学相关方程，推演得到畜群阻力系数计算模型，包括：

基于流体力学相关方差，确定压降与空气速度的关系；

基于单只畜禽的物理特征参数，引入Ergun多孔介质方程，结合压降与空气速度的关系得到畜群阻力系数计算模型。

6.如权利要求5所述的一种测算畜群阻力及其阻力系数的方法，其特征在于，所述畜群阻力系数计算模型包括畜群在垂直方向的阻力和畜群在水平方向的阻力，分布表示为：

畜群垂直方向阻力公式ΔP_v：

畜群水平方向阻力公式ΔP_l：

式中，alfa是公式参数，取值∈(0,1)；ε是孔隙率；ρ是饲养密度，kg/m³；D_p是平均粒径；U为空气速度，m/s。

7.一种测算畜群阻力及其阻力系数的系统，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于输入目标畜禽舍内畜群的基本参数；

数据处理模块，用于根据目标畜禽舍内畜群的基本参数，利用预先构建的畜禽阻力系数计算模型计算得到畜群阻力及其阻力系数；

数据优化模块，用于基于计算得到的畜禽舍阻力及阻力系数，对目标畜禽舍的通风系统进行设计和优化。

8.如权利要求7所述的一种测算畜群阻力及其阻力系数的系统，其特征在于，包括：所述数据处理模块基于微型STM32芯片实现。

9.如权利要求7所述的一种测算畜群阻力及其阻力系数的系统，其特征在于，包括：还包括数据显示模块，用于对计算得到的畜禽舍阻力及阻力系数进行显示。