Modelagem computacional da distribuição de variáveis ambientais em aviário ventilado à pressão negativa.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28076 |
Resumo: | No Brasil, o emprego de sistemas de condicionamento artificial em pressão negativa em galpões avícolas está se tornando cada vez mais comum e, na Paraíba, ainda que a passos mais lentos, vem sendo incorporado por viabilizar a correção do microclima no interior de aviários. No entanto, pesquisas desenvolvidas na área de Construções Rurais e Ambiência apontam para a necessidade de melhoria da eficiência desses sistemas vez que identificam a distribuição heterogênea do ar ao longo das instalações e a inadequação dos dados ambientais internos às faixas recomendadas para o conforto térmico de aves adultas, especialmente nos períodos mais quentes do dia. Diante do exposto, avaliou-se a eficiência de diferentes arranjos construtivos de aviários para frangos de corte, ventilados à pressão negativa, por meio da análise da distribuição da temperatura do ar (Tar), umidade relativa (UR) e velocidade do vento (Vv) e da caracterização do ambiente térmico em função do Índice de temperatura, umidade e velocidade do ar (ITUV). Para tanto, instrumentou-se um galpão para coleta de dados de campo e diagnóstico de suas instalações quanto ao conforto térmico interno; gerou-se um modelo computacional de referência baseado neste galpão, por meio do software Autodesk CFD 2016; validou-se esse modelo; testaram-se três diferentes arranjos de coberta (TiFiA- baseado no protótipo, com forro paralelo à cobertura inclinada e aletas, TiFisA- semelhante à TiFiA, excluindo-se as aletas e TiFh- similar à TiFisA, com forro horizontal); selecionou-se aquele mais eficiente e combinou-se à dois arranjos de painéis evaporativos (TiFisA20L e TiFisA40L, com 20% e 40% da área dos painéis voltadas à Leste, respectivamente). Concluiu-se que: segundo ITUV, o galpão instrumentado, entre 12 e 14 h, não proveu conforto às aves adultas alojadas, com valores de Tar, UR e Vv não pertinentes às faixas recomendadas; o modelo CFD para TiFisA foi validado com médias de Tar coletadas em campo de 27,75 ± 1,35 oC e simuladas de 27,85 ± 0,55 oC, médias de UR coletadas de 83% ± 12% e simuladas de 78% ± 3% e médias das Vv coletadas de 2,35 ± 1,35 m.s-1 e simuladas de 2,50 ± 1,50 m.s-1; dentre os tratamentos de coberta testados, TiFisA mostrou ser o mais adequado ao conforto das aves em função do padrão de distribuição da Tar e da Vv; e dentre todos os arranjos simulados, TiFisA mostrou ser o mais adequado ao conforto das aves em função do padrão de distribuição da Tar. |
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Modelagem computacional da distribuição de variáveis ambientais em aviário ventilado à pressão negativa.Computational modeling of the distribution of environmental variables in negative pressure ventilated aviary.Aviário ventilado à pressão negativaNegative pressure ventilated poultry houseConstruções rurais e ambiênciaRural buildings and ambienceModelagem computacionalComputational modelingVariáveis ambientais - aviárioEnvironmental variables - aviaryBioclimatologiaBioclimatologyConforto térmicoThermal comfortInstalações avícolas - ambiênciaPoultry facilities - ambienceAmbiência nas instalações avícolasAmbience in poultry facilitiesFisiologia da aveBird physiologySensores de ventoWind sensorsSimulações CFDCFD simulationsArranjos construtivosConstructive arrangementsValidação de modelosModel validationAvicultura - ambiênciaPoultry - ambienceEngenharia de AgrícolaNo Brasil, o emprego de sistemas de condicionamento artificial em pressão negativa em galpões avícolas está se tornando cada vez mais comum e, na Paraíba, ainda que a passos mais lentos, vem sendo incorporado por viabilizar a correção do microclima no interior de aviários. No entanto, pesquisas desenvolvidas na área de Construções Rurais e Ambiência apontam para a necessidade de melhoria da eficiência desses sistemas vez que identificam a distribuição heterogênea do ar ao longo das instalações e a inadequação dos dados ambientais internos às faixas recomendadas para o conforto térmico de aves adultas, especialmente nos períodos mais quentes do dia. Diante do exposto, avaliou-se a eficiência de diferentes arranjos construtivos de aviários para frangos de corte, ventilados à pressão negativa, por meio da análise da distribuição da temperatura do ar (Tar), umidade relativa (UR) e velocidade do vento (Vv) e da caracterização do ambiente térmico em função do Índice de temperatura, umidade e velocidade do ar (ITUV). Para tanto, instrumentou-se um galpão para coleta de dados de campo e diagnóstico de suas instalações quanto ao conforto térmico interno; gerou-se um modelo computacional de referência baseado neste galpão, por meio do software Autodesk CFD 2016; validou-se esse modelo; testaram-se três diferentes arranjos de coberta (TiFiA- baseado no protótipo, com forro paralelo à cobertura inclinada e aletas, TiFisA- semelhante à TiFiA, excluindo-se as aletas e TiFh- similar à TiFisA, com forro horizontal); selecionou-se aquele mais eficiente e combinou-se à dois arranjos de painéis evaporativos (TiFisA20L e TiFisA40L, com 20% e 40% da área dos painéis voltadas à Leste, respectivamente). Concluiu-se que: segundo ITUV, o galpão instrumentado, entre 12 e 14 h, não proveu conforto às aves adultas alojadas, com valores de Tar, UR e Vv não pertinentes às faixas recomendadas; o modelo CFD para TiFisA foi validado com médias de Tar coletadas em campo de 27,75 ± 1,35 oC e simuladas de 27,85 ± 0,55 oC, médias de UR coletadas de 83% ± 12% e simuladas de 78% ± 3% e médias das Vv coletadas de 2,35 ± 1,35 m.s-1 e simuladas de 2,50 ± 1,50 m.s-1; dentre os tratamentos de coberta testados, TiFisA mostrou ser o mais adequado ao conforto das aves em função do padrão de distribuição da Tar e da Vv; e dentre todos os arranjos simulados, TiFisA mostrou ser o mais adequado ao conforto das aves em função do padrão de distribuição da Tar.In Brazil, the use of artificial conditioning systems in negative pressure in poultry houses is becoming increasingly common and in Paraiba, although at a slower pace, has been incorporated for making possible the correction of the microclimate inside aviaries. However, researches developed in the area of Rural Constructions and Ambience indicate the need to improve the efficiency of these systems instead of identifying the heterogeneous distribution of air throughout the building and the inadequacy of internal environmental data to the recommended ranges for the thermal comfort of broilers especially in the hottest times of the day. For these reasons, the efficiency of different constructive arrangements was evaluated in broilers houses, ventilated at negative pressure, by analyzing the distribution of air temperature (Tar), relative humidity (UR) and wind speed (Vv) and characterization of the thermal environment using the Temperature, Humidity and Air Velocity Index (ITUV). For that, a poultry house was instrumented for field data collection and diagnosis of its internal thermal comfort facilities; a computer model of reference was generated based on this aviary, using the software Autodesk CFD 2016; this model was validated; Three different cover arrangements (TiFiA- based on the prototype, with ceiling parallel to the inclined cover and fins, TiFisA- similar to TiFiA, excluding fins and TiFh- similar to TiFisA, with horizontal ceiling) were tested; the most efficient cover arrangement was selected and combined with two evaporative panel arrangements (TiFisA20L and TiFisA40L, with 20% and 40% of the area of the panels facing the East, respectively). It was concluded that: according to ITUV, the instrumented aviary, between 12 and 14 h, did not provide comfort to the adult poultrys housed, with Tar, UR and Vv values not pertinent to the recommended ranges; the CFD model for TiFisA was validated with Tar averages of 27.75 ± 1.35 oC collected in the field and simulated ones were 27.85 ± 0.55 oC, UR mean values of 83% ± 12% collected and simulated ones of 78% ± 3% and Vv means values of 2.35 ± 1.35 m.s-1 collected and simulated ones were of 2.50 ± 1.50 m.s-1; among the tested cover treatments, TiFisA showed to be the most adequate to the comfort of the broilers according to the distribution pattern of Tar and Vv; and among all the simulated arrangements, TiFisA was shown to be the most suitable for the comfort of the broilers according to the Tar distribution pattern.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLAUFCGLOPES NETO, José Pinheiro.LOPES NETO, J. P.http://lattes.cnpq.br/1800101850675185FREIRE, Elias Antonio.FREIRE, E. A.http://lattes.cnpq.br/4090558218076955NASCIMENTO, José Wallace Barbosa do.NASCIMENTO, J. W. B.http://lattes.cnpq.br/9274991135144621FURTADO, Dermeval Araújo.FURTADO, D. A.PEREIRA, Valéria Peixoto Borges.PEREIRA, V. P. BCUNHA, Gisele Caldas de Araújo.2017-022022-11-29T12:32:25Z2022-11-292022-11-29T12:32:25Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28076CUNHA, Gisele Caldas de Araújo. Modelagem computacional da distribuição de variáveis ambientais em aviário ventilado à pressão negativa. 2017. 133f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2017. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28076porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-11-29T12:34:02Zoai:localhost:riufcg/28076Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-11-29T12:34:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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Modelagem computacional da distribuição de variáveis ambientais em aviário ventilado à pressão negativa. CUNHA, Gisele Caldas de Araújo. Aviário ventilado à pressão negativa Negative pressure ventilated poultry house Construções rurais e ambiência Rural buildings and ambience Modelagem computacional Computational modeling Variáveis ambientais - aviário Environmental variables - aviary Bioclimatologia Bioclimatology Conforto térmico Thermal comfort Instalações avícolas - ambiência Poultry facilities - ambience Ambiência nas instalações avícolas Ambience in poultry facilities Fisiologia da ave Bird physiology Sensores de vento Wind sensors Simulações CFD CFD simulations Arranjos construtivos Constructive arrangements Validação de modelos Model validation Avicultura - ambiência Poultry - ambience Engenharia de Agrícola |
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No Brasil, o emprego de sistemas de condicionamento artificial em pressão negativa em galpões avícolas está se tornando cada vez mais comum e, na Paraíba, ainda que a passos mais lentos, vem sendo incorporado por viabilizar a correção do microclima no interior de aviários. No entanto, pesquisas desenvolvidas na área de Construções Rurais e Ambiência apontam para a necessidade de melhoria da eficiência desses sistemas vez que identificam a distribuição heterogênea do ar ao longo das instalações e a inadequação dos dados ambientais internos às faixas recomendadas para o conforto térmico de aves adultas, especialmente nos períodos mais quentes do dia. Diante do exposto, avaliou-se a eficiência de diferentes arranjos construtivos de aviários para frangos de corte, ventilados à pressão negativa, por meio da análise da distribuição da temperatura do ar (Tar), umidade relativa (UR) e velocidade do vento (Vv) e da caracterização do ambiente térmico em função do Índice de temperatura, umidade e velocidade do ar (ITUV). Para tanto, instrumentou-se um galpão para coleta de dados de campo e diagnóstico de suas instalações quanto ao conforto térmico interno; gerou-se um modelo computacional de referência baseado neste galpão, por meio do software Autodesk CFD 2016; validou-se esse modelo; testaram-se três diferentes arranjos de coberta (TiFiA- baseado no protótipo, com forro paralelo à cobertura inclinada e aletas, TiFisA- semelhante à TiFiA, excluindo-se as aletas e TiFh- similar à TiFisA, com forro horizontal); selecionou-se aquele mais eficiente e combinou-se à dois arranjos de painéis evaporativos (TiFisA20L e TiFisA40L, com 20% e 40% da área dos painéis voltadas à Leste, respectivamente). Concluiu-se que: segundo ITUV, o galpão instrumentado, entre 12 e 14 h, não proveu conforto às aves adultas alojadas, com valores de Tar, UR e Vv não pertinentes às faixas recomendadas; o modelo CFD para TiFisA foi validado com médias de Tar coletadas em campo de 27,75 ± 1,35 oC e simuladas de 27,85 ± 0,55 oC, médias de UR coletadas de 83% ± 12% e simuladas de 78% ± 3% e médias das Vv coletadas de 2,35 ± 1,35 m.s-1 e simuladas de 2,50 ± 1,50 m.s-1; dentre os tratamentos de coberta testados, TiFisA mostrou ser o mais adequado ao conforto das aves em função do padrão de distribuição da Tar e da Vv; e dentre todos os arranjos simulados, TiFisA mostrou ser o mais adequado ao conforto das aves em função do padrão de distribuição da Tar. |
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