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基于OpenFOAM的猪体空气阻力系数模拟计算

2021-09-15分类号:S828;O35

【作者】吴雪飞  李浩  施正香  
【部门】中国农业大学水利与土木工程学院  农业农村部设施农业工程重点实验室  北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心  
【摘要】为探究气流流速和流向对猪体空气阻力的影响,采用圆柱体气流阻力半经验公式验证和OpenFOAM数值模拟计算风洞中单只猪的空气阻力系数的方法,对不同气流流速(0.2,0.5,1.0,1.5,2.0和2.5m/s)和猪体长轴与气流流向的夹角(0°,15°,…,180°)不同情况下的空气阻力系数变化规律进行研究。结果表明:1)计算域内合适的网格尺寸能够保证计算结果的稳定性并节约计算资源;2)猪体几何形状对空气阻力的影响不能被忽略,与猪体等体积的圆柱体作为极度简化的猪体模型在表征猪体空气阻力系数方面的相关性较低(R~2=0.603 3);3)猪体与气流流向的夹角为0°~45°和135°~180°时猪体阻力系数较小,45°~75°和105°~135°时猪体阻力系数适中,75°~105°时猪体阻力系数较大。本研究阐明了单只猪对气流阻挡作用的规律,同时对OpenFOAM软件在农业通风领域的应用起到了促进作用。
【关键词】OpenFOAM  气流组织  建筑通风  空气流动
【基金】重庆荣昌农牧高新技术产业研发专项(cstc2019ngzx0018);; 国家自然科学基金项目(32002226)
【所属期刊栏目】中国农业大学学报
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