RU1783567C - Имитационна модель животного - Google Patents

Имитационна модель животного

Info

Publication number
RU1783567C
RU1783567C SU914903461A SU4903461A RU1783567C RU 1783567 C RU1783567 C RU 1783567C SU 914903461 A SU914903461 A SU 914903461A SU 4903461 A SU4903461 A SU 4903461A RU 1783567 C RU1783567 C RU 1783567C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
animal
simulation model
heat
temperature
model
Prior art date
Application number
SU914903461A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Владимирович Дубровин
Александр Павлович Слободской
Валерий Николаевич Ходов
Original Assignee
Dubrovin Aleksandr V
Slobodskoj Aleksandr P
Khodov Valerij N
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dubrovin Aleksandr V, Slobodskoj Aleksandr P, Khodov Valerij N filed Critical Dubrovin Aleksandr V
Priority to SU914903461A priority Critical patent/RU1783567C/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU1783567C publication Critical patent/RU1783567C/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Housing For Livestock And Birds (AREA)

Abstract

Использование: сельское хоз йство дл  контрол  теплового режима сельскохоз йственного животного, наход щегос  в усло- ви х лучистого обогрева. Сущность изобретени : изобретение позвол ет повысить , точность соответстви  имитационной модели животного самому животному по его теплообменным характеристикам, расшиить функциональные возможности при ис7 I J 4 5 Ґ пользовании модели дл  управлени  обогревом животных различных видов и возрастов , а также повысить технологичность изготовлени  модели. Имитационна  модель животного выполнена в виде полого цилиндра 1 с поверхностным нагревателем 2 на боковой поверхности цилиндра 1 и с размещенным на части его поверхности термочувствительным элементом датчика 4, причем в торцах цилиндра 1 установлены теплоизолирующие заглушки 6 и теплоотра- жающие экраны 7, а потребна  мощность нагрева имитационной модели животного функционально св зана с эффективной температурой воздуха и скоростью движени  воздуха по результатам априорных испытаний модели в климатической камере без источников лучистого излучени . 4 ил. 1Л С 4 00 00 ел о VI

Description

Фиг.1
Изобретение относитс  к сельскому хоз йству , может быть использовано при экспресс-контроле теплового режима в зоне размещени  животных и при регулировании режима обогрева в производственных сельскохоз йственных помещени х и предназначено дл  применени  в системах лучистого инфракрасного обогрева молодн ка сельскохоз йственных животных и птиц.
Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей имитационной модели животного, упрощение технологии ее изготовлени  и эксплуатации , а также повышение точности имитации теплообменных характеристик животных определенного вида и возраста.
Другой целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени  обогревом животных при использовании имитационной модели животного и упрощение и повышение технологичности ее изготовлени .
Указанна  цель достигаетс  тем, что предложена имитационна  модель животного , содержаща  корпус с нагревателем и датчиком температуры внешней поверхности , причем корпус выполнен в виде полого цилиндра, на внешней боковой поверхности которого расположен нагреватель, покрытый электроизолирующим и тепло- провод щим слоем, при этом на центральной части корпуса поверх последнего равномерно распределен термочувствительный элемент датчика температуры внешней поверхности имитационной модели животного с нанесенным на него снаружи теплопровод щим и электроизолирующим слоем, причем в торцах полого цилиндра размещены теплоизолирующие заглушки, а внутри него установлены поперечные теплоотражающие экраны.
На фиг. 1 изображена схема конструкции устройства.
Имитационна  модель животного содержит полую цилиндрическую основу 1, на которой размещен нагреватель 2, покрытый слоем теплопровод щего материала 3, на поверхности которого размещен датчик температуры поверхности имитационной модели животного 4, покрытый вторым слоем теплопровод щего материала е, а торцы полого цилиндра 1 закрыты с обеих сторон теплоизолирующими заглушками б, причем внутри цилиндра 1 с обеих сторон участка с датчиком температуры поверхности имитационной модели животного 4 установлены теплоотражающие экраны 7, а в одну из заглушек вставлена пола  труба 8, выполн юща  роль держател  и экрана измерительных 9 и силовых 10 электропроводников
Известно, что дл  животных и птицы основными критери ми теплового комфорта  вл ютс  величина теплопродукции, или метаболической теплоты, равна  в установившемс  режиме теплопотер м, и соответствующа  этой величине температура поверхности пухоперьевого покрыти  дл  птицы, а дл  животных - температура шерстного покрыти , дл  людей - температура
поверхности одежды. Поддержание этих двух величин за счет лучистого потока от инфракрасных обогревателей на уровн х, соответствующих тепловому состо нию животного при содержании его в среде неподвижного воздуха с комфортной температурой , обеспечит в основном тепловое состо ние животного, близкое к комфортному , даже при существенных отклонени х температуры, скорости и влажности воздуха
от оптимальных значений.
Дл  реализации этого принципа необходимо , чтобы имитационна  модель животного была адекватна в тепловом отношении живой натуре, что математически достигаетс  при адекватном описании их тепловых состо ний в установившемс  тепловом режиме.
Исход  из этого и пренебрега  тепловыми потер ми животного с выдыхаемым воздухом и на испарение влаги в силу их относительной незначительности вблизи зоны теплового комфорта дл  животного, тепловой баланс животного и его теплофи- зической имитационной модели можно описатьуравнени ми:
qfA + QTB Олуч + QKOHB, гдеОлуч 5,7ЈП(-)М4пЈП
Q.„„,-,„,.„.LV gg
QKOHB «к fCTn - TOB),
100
q - средн   плотность облучени  по по- верхности объекта от ИК-обогревател , Вт/м2;
f- поверхность цыпленка, м2;
QTB - мощность биологических тепловыделений цыпленка, Вт;
Олуч, QKOHB - мощность теплопотерь соответственно излучением и конвекцией, Вт;
А - коэффициент поглощени  теплового излучени  поверхностью объекта, отн. ед.;
Ј- коэффициент излучени  поверхности объекта, отн. ед.;
Тп - температура поверхности объекта, К;
Тогр - температура ограждений зоны в помещении, К;
ТрВ - температура окружающего воздуха , К;
cfc - коэффициент теплоотдачи конвекцией , Вт/м2 град.
Анализ уравнений математической модели теплового баланса цыпленка показывает , что дл  достижени  адекватности имитационной теплофизической модели животного и живого объекта необходимо следующее:
1. Равенство или соответствие размеров площадей теплоотдающих поверхностей . Это требование не требует комментариев, т.к. площадь поверхности животного f входит в систему уравнений. Здесь необходимо учесть, что у животного с возрастом значение f возрастает. Реализовать это в теплофизической имитационной модели можно лишь дискретно, име  набор датчиков разных размеров дл  разного возраста животных. Однако, если все члены уравнени  теплового баланса разделить на f, то получим уравнение:
пА + °-тв ц 7 F f Г ( Л У - ( ТОГР Ут +
д + f &« ЈTu 100 ; юо л + а ГГп - Тов).
По известным литературным данным QTB
величина
f
-, т.е. удельные тепловыделени , с возрастом остаетс  практически посто нной . Поэтому имитационна  модель может быть изготовлена с учетом f, например , однодневного животного.
2. Равенство величин коэффициентов поглощени  А и излучени  е живого объекта и его имитационной модели.
Коэффициент поглощени  А животного зависит от спектрального состава падающего инфракрасного излучени . Например, по известным данным многочисленных исследований коэффициент поглощени  излучени  А лампы ИКЗК-220-250 пухоперьевым покрытием цыпленка находитс  на уровне 0,55-0,7, а излучени  источника типа ЛИКИ - на уровне 0,8-0,9. Коэффициент излучени  пухоперьевого покрыти  при собственной температуре 28-35°С превышает величину 0,9.
При создании имитационной модели животного оптические свойства шерстного или пухоперьевого покрыти окивотного или птицы в области инфракрасного излучени  с достаточной степенью приближени  могут быть смоделированы лакокрасочным покрытием с сажевым покрытием, у которых коэффициент поглощени  по отношению к излучению ламп ИКЗК-220-250 составл ет
0,7-0,75, по отношению к лампчм типа ЛИКИ - 0,8-0,9 и коэффициент излучени  больше 0,9.
3. Идентичность форм, подобие или ра- венство определ ющих форму геометрических размеров.
Эти требовани  определ ютс  адекватностью реагировани  живого объекта и теплофизической имитационной модели на изменение скорости и температуры воздуха , т.е. равенством конвективной составл ющей в обоих случа х.
Из теории теплообмена известно, что коэффициент теплообмена конвекцией при подвижности воздуха со скоростью V& описываетс  критериальными уравнени ми вида
Nu f(Pr, Re), где Nu - критерий Нуссельта; Рг - критерий Прандтл ;
Re - критерий Рейнольдса;
NU - Д;
25
Рг-А а
Re
УбР v
где OK - коэффициент теплоотдачи конвекцией , Вт/м2- град.;
D - определ ющий геометрический параметр (эквивалентный диаметр), м;
Я- коэффициент теплопроводности воздуха;
v- коэффициент кинематической в зко- сти;
а-коэффициенттемпературопроводности;
V6 - скорость воздушного потока, м/с.
Дл  значений скорости воздуха VB. близких к 0, безразмерный коэффициент теплоотдачи конвекцией  вл етс  функцией критери  Грасгофа (Gr).
Nu - f (Pr, Gr, форма тела).
Из анализа критериальных зависимо- стей в общем виде дл  обоих случаев видно, что форма тела и определ ющий размер  вл ютс  величинами, от которых в значительной степени зависит коэффициент теплоотдачи конвекцией. Отсюда следует,
что имитационна  модель животного в рассматриваемом аспекте была адекватна живом объекту, необходимо, чтобы ее форма и определ ющий размер были максимально приближены к соответствующим характери- стика живого объекта.
Полной идентичности формы имитационной модели животного и тела самого животного достичь невозможно. Достаточное приближение дают сфера и цилиндр. По известным данным теплообменна  поверхность среднестатистического суточного цыпленка равна 0,00965 м . В случае, если выполнить имитационную модель животного , в данном случае цыпленка, в виде сферы, ее диаметр будет равен:
О   ЈГ 0,0554 м.  
Изготавлива  имитационную модель животного в виде цилиндра и прин в за определ ющий его размер D - ,0554 м, определим длину цилиндра, при которой выполн етс  условие f 0,00965 м
f
0,0554м.
лгО
Из проведенного количественного анализа критериальных уравнений дл  обтекани  воздухом имитационных моделей животного обеих модификаций получено:
дл  шара: ак К1О° 58,
дл  цилиндра: .
При скорости воздуха Vb 0,5 м/с разница между коэффициентами теплоотдачи конвекцией дл  сферы и цилиндра не превышает 20%. При естественной конвекции они практически равны между собой.
Отсюда следует, что хот  сферическа  форма функционального датчика более точно аппроксимирует форму тела цыпленка, цилиндрическа  форма также обеспечивает достаточную степень приближени .
4. Имитационна  модель животного должна обеспечить усреднение температурного пол , установившегос  по его поверхности в результате теплообмена с инфракрасным ИК-обофевателем и окружающей средой.
Инфракрасное излучение, падающее на имитационную модель животного, образует сложное поле тепловых пот оков, которое зависит от фотометрических характеристик обогревател , его размеров и высоты подвеса относительно датчика. В результате на поверхности имитационной модели животного устанавливаетс  сложное температурное поле вида гд гд (f), Необходимо, чтобы функциональный датчик на основе имитационной модели животного самосто тельно производил усреднение температурного пол  по формуле:
/rfl(f)df
7 - -I -.--,-
Гд.
Такое усреднение может быть выполнено функциональным датчиком, если термочувствительный слой расположен по всей поверхности имитационной модели животного и его термочувствительность линейна относительно температуры.
Вышеизложенное свойство имитационной модели животного обеспечиваетс  при намотке на ее теплоотдающую поверхность медной проволоки от, например, стандартного термометра сопротивлени 
0 с градуировкой 23. Такую намотку легче осуществить на цилиндрическую поверхность, чем на сферическую. Поэтому окончательно вполне достаточно остановитьс  на выборе цилиндрической формы имитационной мо5 дели животного.
Вследствие недостаточной теплоизол ции торцов имитационной модели животного на цилиндрической поверхности функционального датчика, на которой рас0 положен термочувствительный элемент, может складыватьс  некотора  неравномерность температур, пор дка 2°С, с максимумом в центре и минимумами вблизи торцов. Это приводит к нелинейности зави5 симости мощности тепловыделений имитационной модели животного от величин скорости воздуха и его температуры. Дл  ликвидации этого  влени  необходимо компенсировать теплопотери через торцы. На0 иболее приемлемым способом решени  поставленной задачи  вл етс  увеличение длины цилиндрической части тела имитационной модели животного в районе торцов и - расположение системы экранов в обра5 зевавшихс  полост х между торцовыми заглушками и термочувствительным элементом .
При этом на цилиндрической поверхности имитационной модели животного, около
0 торцов, дополнительно следует расположить нагреватель,
Дл  расчета минимальной необходимой длины торцовых участков, количества экранов , обеспечивающих равномерность тем5 ператур на цилиндрической поверхности имитационной модели животного в пределах термочувствительного элемента, была использована математическа  модель в соответствии с расчетной схемой, а также при0 менено физическое экспериментирование с конструктивными параметрами имитационной модели животного.
Искомыми  вл лись: размеры торцовых зон, количество экранов и мощность внут5 реннего нагрева имитационной модели животного , при которых расчетный градиент температуры по рабочему участку ее поверхности не превышал бы 0,1°С, Дл  этого температура экранов, отдел ющих рабочую полость имитационной модели животного
от торцовой, не должна отличатьс  от температуры воздуха в соседней полости более чем наО,1°С. При этом можно допустить, что пооерхность торцовых экранов между соседними полост ми  вл етс  адиа&атной, т.к. суммарный тепловой поток через экранирующую перегородку за счет излучени  и конвекции на 2-3 пор дка будет меньше, чем величина тепловой мощности, выдел емой внутренним электронагревателем на участке расположени  соответствующих полостей . Установлено, что решению поставленной задачи создани  имитационной модели животного отвечает функциональный датчик, у которого торцовые участки продлены на рассто ние в 29 мм, а в их полост х установлено по 3 экрана из алюминиевой фольги. При этом удельна  мощность нагревателей торцовых участков равна удельной мощности нагревател  рабочего участка поверхности имитационной модели животного.
Конструктив образца имитационной модели животного выполнен следующим образом .
Корпус ее выполнен в виде цилиндра диаметром 56,3 мм и длиной 117 мм из гибкого текстолитового листа толщиной 0,5 мм. На цилиндрическую часть по всей длине навит нагревательный элемент из предварительно оксидированной нихромовой проволоки диаметром 0,2 мм. Навивка осуществлена в два ручь , виток к витку. Обе ветви нагревател  соединены между собой параллельно с помощью выводов, наход щихс  со стороны торцов.
В торцовые отверсти  во внутренние полости вставлено по 3 экрана из полированной алюминиевой фольги толщиной по 0,2 мм таким образом, что первые экраны отсто т от торцов на 29 мм. Непосредственно в торцовые отверсти  вставлены заглушки в виде дисков с бортиком толщиной 11 мм из пенопласта. Нагревательный элемент покрыт двум  сло ми электроизол ционного лака.
На центральную цилиндрическую часть имитационной модели животного поверх нагревательного элемента на длине 58,5 мм намотан чувствительный элемент из никелевой проволоки диаметром 0,1 мм. Всего навито равномерно 90 витков общей длиной проволоки 15,7 м. Чувствительный элемент также покрыт сверху двум  сло ми электроизол ционного лака, после просушки которого вс  поверхность имитационной модели животного покрыта лаком с сажевым пигментом . Общий вид имитационной модели животного показан на фиг. 1.
В качество 1Грмочувствтельн 1го элемента применен отрезок николевой проволоки , котора  имеет коэффициент термического сопротивлени  0,058 Ом/град-ч-м, что 5 ориентировочно в 4 раза выше, чем у медной проволоки в термометре сопротивлени  с градуировкой 23.
Эффективна  компенсаци  тепловых потерь.через торцы конструкции достига- 0 етс  за счет увеличени  цилиндрических участков в торцовых зонах на 29 мм, расположени  в их внутренних полост х по 3 экрана из алюминиевой фольги и навивки на них нагревательного элемента с такой же 5 удельной мощностью, что и на основной рабочей поверхности датчика.
Таким образом, получена обща  длина образующей цилиндрической поверхности имитационной модели животного дл  суточ- 0 ного цыпленка: 58,5 мм + 2 29 116,5 мм.
Определим необходимую мощность
внутренних тепловыделений имитационной
модели цыпленка дл  Следующих условий
окружающей среды, которые можно считать
5 экстремальными дл  цыпл т:
температура воздуха tb 20°С;
скорость движени  воздуха Vb 0,5 м/с.
Дл  этих условий в соответствии с аналитической зависимостью температуры по- 0 верхности цыпленка от температуры воздуха и скорости движени  воздуха эта величина составит 25,99°С.
Температуре воздуха tfi 22°C соответствуют следующие значени  теплофизиче- 5 ских величин:
Критерий Прандтл  Рг 0,692;
Теплопроводность А 2,553 Вт/м х х град:
Кинематическа  в зкость V 0- - 14,94 м2/с.
Критерий Рейнольдса
УбР „ 0.5 -5.5 10 2
5
v 1,85-103
14,94 10
-6
Критерий Нуссельта
Nu 0,26 Pr° 37 Re0 6 - 0,26 0.692037 х х (1.85-105)06 20.64.
Коэффициент теплоотдачи конвекцией:
съ NuA 20.64 -2.553 10 2 ° Dккл . in-2
9,51
Вт
5.54 10
м2 град
Теплоотдающа  поверхность цилиндрической части датчика
v2
102
f Я01 л:5,54. 11.7
- 0,02036 м2.
Теплоотдача конвекцией с цилиндрической поверхности имитационной модели животного
Оконв «к f(Tn - Тов) 9,51 0,02036 (25,99-20) 1,16 Вт.
Теплоотдача излучением с цилиндрической поверхности имитационной модели животного
Олуч 5,7 f 0,8 (в, - вв) 5.7 0,02036 х х 0,8 (79,91-73,7) - 0,5777 Вт.
Суммарна  мощность теплопотерь с цилиндрической поверхности имитационной модели животного
Отп QKOHB + Олуч 1,16 + 0,577
1,74 Вт.
Мощность нагревательного элемента с учетом неучтенных потерь в торцы может быть прин та
Од Отп 1,15 1,74 1,15 2,0 Вт
Нагревательный элемент навит из предварительно оксидированной проволоки Х2Н80 диаметром 0,2 мм в Два ручь  на цилиндрической поверхности длиной I 117 мм,
Количество витков, точнее ветвей нагревател 
117
п
0,4
2 92 витка.
Площадь сечени  нагревательного элемента
SHarp -|-(0,2)2 0,0314 мм2.
Длина одной ветви нагревател  I  гОп л:0,0554 292 50 м. Сопротивление одной ветви нагревател :
R6 9
1,12
50
17830м.
5„агр 0,0314 Общее расчетное сопротивление нагревател :
ен А.ЛЖ 891,720м.
Необходимое напр жение питани  на- гревател  датчика:
Р н ЧГ2-891,.
Закон управлени  внутренним нагревом имитационной модели животного позволит автоматически по измеренным факторам температуры и скорости движени  воздуха восстанавливать на ее поверхности такое значение температуры, которое в точности равно величине температуры поверхности животного в аналогичных тепло- вых услови х чисто конвективного обогрева. В случае лучистого обогрева по величине Тд тп и известной зависимости
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
Тп f (tbx, V&) можно по обратной зависимости p (тп, Vft) сформировать величину t6x - температуру воздуха при чисто конвективном обогреве, которой соответствует значение тп, и управл ть внутренним нагревом имитационной модели животного уже исход  из услови  tb tbx при лучистом обогреве .
По результатам измерени  сопротивлени  термочувствительного элемента в зависимости от температуры воздуха построена зависимость Rg f(t& Тд), представленна  на фиг, 2. Из анализа графика следует, что зависимость Rg f(tB Тд) в интервале температур tb Тд от 24 до 62°С носит линейный характер и может быть представлена в виде
Rg (0,91 тд+170,7), Ом. Относительна  погрешность аппроксимации по Яд(Тд) составл ет +0,11%.
Определение потребной мощности внутренних тепловыделений датчика в зависимости от скорости потока воздуха (в диа- пазоне скоростей 0...0.5 м/с) дл  достижени  на его поверхности температуры , равной расчетной величине, проводилось в интервале температур воздуха 22-38°С. Необходимо было построить серии графиков зависимости Qg p(tb, Vft) и определить аналитическую формулу, математически описывающую эту зависимость в технологически допустимых в животноводстве и в птицеводстве диапазонах скоростей движени  воздуха и температур воздушной среды.
Эксперименты проводились на специально сконструированном дл  этой цели Функциональном стенде (см, фиг. 3).
Стенд включает в себ :
осевой вентил тор;
электрокалорифер с шибером;
аэродинамическую трубу с размещенным внутри нее датчиком.
Вентил тор служит дл  продува воздуха через калорифер и аэродинамическую трубу . Электрокалорифер служит дл  нагрева воздуха, причем его нагревательный элемент запитываетс  от автотрансформатора типа АОМН-40-220, что позвол ет устанавливать любую температуру воздуха в интервале от 22 до 40°С. Шибер калорифера позвол ет устанавливать необходимую дл  проводимого эксперимента скорость воздушного потока в аэродинамической трубе .
Аэродинамическа  труба с размещенной в ней имитационной моделью живо тного служит дл  прохождени  по ней потока воздуха с
заданной скоростью и температурой, который омывает испытываемую имитационную модель животного и тем самым позвол ет исключить воздействие внешних мешающих факторов на конечный результат эксперимента .
По найденному значению температуры системы (воздуха), рассчитывают температуру поверхности покрова или оперени  животного или птицы тп, котора  дл  данного температурного режима устанавливаетс  в натурных услови х у суточного, например, цыпленка:
тп 0,65 tb +0,139 tft Vb - 5,56 VB +
+ 14,38, °C.
По рассчитанной температуре поверхности покрова птицы или животного определ ют требуемую величину сопротивлени  чувствительного элемента имитационной модели животного, соответствующую температуре тп.
Подбирают такое напр жение питани  электронагревательного элемента имитационной модели животного, чтобы сопротивление ее чувствительного элемента оказалось равным тому, которое было определено и не измен лось бы во времени дл  данного стационарного теплового состо ни  системы,
При подобранном режиме питани  нагревательного элемента фиксируют его мощность, котора  пропорционально отражает величину внутренних тепловыделений животного дл  данного температурного режима в аэродинамической трубе.
Далее, не мен   скорость воздушного потока, измен ют его температуру и вновь провод т эксперименты по аналогии вышеизложенному . Сери  таких экспериментов проводитс , как минимум, дл  трех значений температуры системы, измер емой с помощью ненагреваемой изнутри имитационной модели животного.
Устанавливаетс  другое значение скорости воздушного потока и вновь провод тс  измерени  в соответствии с изложенным ранее.
Все вышеописанные эксперименты должны быть проведены, как минимум, дл  четырех скоростей воздушного потока из диапазона 0-0,5 м/с дл  обеспечени  удовлетворительной достоверности полученных результатов.
По результатам проведенных испытаний имитационной модели животного в аэродинамической трубе построены зависимости Qg f(tb) при const, I 1,5 дл  каждого из п ти экспериментов, представленных выравненными линейными зависимост ми на фиг 4
Анализ построенных зависимостей показывает, что все они в интервале тем- 5 ператур от 20 до 38°С могут быть описаны математической формулой
Qg - 0,0627 tb + 2,8081 Vb - 0,0686 tb Vb + + 2,5733, Вт,
где tb - температура воздуха, °С; 0 Vb - скорость воздушного потока, м/с. Величина температуры воздуха в конвективной климатической камере эквивалентна некоторой величине так называемой эффективной температуры воздуха tbx в ре5 альном помещении, котора  создаетс  и за счет температуры воздуха в нем, и за счет действи  размещенных в нем источников лучистой теплоты, и за счет движени  воздушной среды. Таким образом, данный кон0 структив имитационной модели животного реагирует на лучистую теплоту повышением температуры своей поверхности Тд, затем исход  из прин того в начале экспериментов услови  Тд Тп вычисл етс  по формуле
5 дл  Тп животного при известной измеренной величине Vb значение эффективной температуры воздуха t6x, котора  совместно с Vb приводит к достижению температуры поверхности тд. После этого наход т Qg f(tbx,
0 Vfc). В результате внутри имитационной модели животного выдел етс  мощность, пропорциональна  внутренним тепловыделени м животного Qgb в данном тепловом режиме обогрева и привод ща  к установ5 лению на поверхности имитационной модели животного такого же значени  температуры тд, что и самого животного (цыпленка)Тп.
Во всех режимах обогрева можно иэме0 рить с помощью имитационной модели животного величину температуры его поверхности, а затем по априорно известным функци м Тп Тд fftbx, Vb) дл  животного или дл  его имитационной модели с
5 помощью обратного преобразовани  вычислить величину так называемой эффективной температуры воздуха t6x, котора  приводит в сочетании с VB к установлению конкретной величины тд. Эта температура
0 tj может включать в себ  составл ющую, обусловленную лучистым тепловым потоком в режиме инфракрасного обогрева поголовь  животных.
Затем по известным аналитическим за5 висимост м  вных тепловыделений животных (цыпленка) от температуры воздуха, в том числе эффективной, и скорости его движени , а также с учетом известного определени  ощущаемой животными температуры
помещени  по признаку неизмененное™ величины тепловыделений животного в реальном помещении и конвективной климатической камере без принудительного движени  воздуха и без источников лучистой энергии, - вычисл ют величину ощущаемой животным температуры помещени  при наличии принудительной вентил ции и лучистого обогрева.
Наиболее полное .соответствие геометрии , формы, размеров, теплопоглощатель- ной и излучательной способностей животного и его теплофизической имитационной модели, а также линейность зависимости чувствительности термоизмерительного элемента и точное и достоверное значение требуемого закона управлени  внутренним нагревом имитационной модели животного дл  конкретного вида и возраста обогреваемого поголовь  - все эти факторы позвол ют с высокой точностью определ ть неизвестный ранее уровень теплоощущений животного в терминах ощущаемой температуры в градусах, например , Цельси , что  вл етс  весьма удобным со всех точек зрени , в том числе в сельскохоз йственных помещени х, имеющих многочисленные источники теплового воздействи  на животных.

Claims (1)

  1. Формула изобретени  Имитационна  модель животного, содержаща  корпус с нагревателем и датчиком температуры внешней поверхности, отличающа с  тем. что, с целью расширени  функциональных возможностей имитационной модели, упрощени  технологии ее изготовлени  и эксплуатации, а также повышени  точности имитации тепло- обменных характеристик животных определенного вида и возраста, корпус выполнен в виде полого цилиндра, на внешней боковой поверхности которого расположен нагреватель , покрытый электроизолирующим и теплопровод щим слоем, при этом на центральной части корпуса поверх последнего равномерно распределен термочувствительный элемент датчика температуры внешней поверхности имитационной модели с нанесенным на него снаружи теплопровод щим и электроизолирующим слоем, причем в торцах полого цилиндра размещены теплоизолирующие заглушки, а внутри него установлены поперечные теплоотра- жающие экраны,
    fyfl
    юг
    10
    to, I °
    /
    Ј0
    Т ол
    L9- c
    Фиг.Ъ
    tf
    V
    ,
    U7
    0.2
    Y50
    J500
    Ј000
SU914903461A 1991-01-18 1991-01-18 Имитационна модель животного RU1783567C (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914903461A RU1783567C (ru) 1991-01-18 1991-01-18 Имитационна модель животного

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914903461A RU1783567C (ru) 1991-01-18 1991-01-18 Имитационна модель животного

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1783567C true RU1783567C (ru) 1992-12-23

Family

ID=21556152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914903461A RU1783567C (ru) 1991-01-18 1991-01-18 Имитационна модель животного

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1783567C (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1435224, кл. А 01 К 29/00, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hutchinson et al. Penetrance of cattle coats by radiation.
Kingsolver et al. Thermoregulation and the determinants of heat transfer in Colias butterflies
Mitchell Effects of air velocity on convective and radiant heat transfer from domestic fowls at environmental temperatures of 20 and 30 C
Van Brecht et al. Quantification of the heat exchange of chicken eggs
Berroug et al. Numerical study of greenhouse nocturnal heat losses
RU1783567C (ru) Имитационна модель животного
Ali et al. Energy efficiency and indoor thermal perception: a comparative study between radiant panel and portable convective heaters
US2154927A (en) Aerological instrument
Belghazi et al. Assessment of whole body and regional evaporative heat loss coefficients in very premature infants using a thermal mannequin: influence of air velocity
Jiang et al. Simulation of skin temperature and sensible and latent heat losses through fur layers
Clark et al. Measurements of the local heat balance of animal coats and human clothing.
DK170450B1 (da) Termisk følesystem
Ghali et al. Effect of stove asymmetric radiation field on thermal comfort using a multisegmented bioheat model
Luthra et al. Construction and Performance of a Self-Contained, Temperature-Controlled Heat Source (Electronic Chicken) to Quantify Thermal Load During Live Haul of Broilers
Walsberg et al. Solar heat gain in a desert rodent: unexpected increases with wind speed and implications for estimating the heat balance of free-living animals
Thornton et al. Parametric studies of human thermal mechanisms and measurements
Uemura Ventilation rate impacts on tom turkey temperature and performance
Ekici et al. A comparison of suit dresses and summer clothes in the terms of thermal comfort
JPS62259014A (ja) 温熱検知素子
Korsgaard et al. New instruments for measuring thermal comfort
JPS6136645A (ja) 熱環境制御方法およびその装置
Bal et al. Analytical model to study a new design concept for providing comfort in hot arid climate
Ramirez et al. Commissioning of a novel animal thermal environment replication and measurement system
Cohn Development of a Personal Heater Efficiency Index
Ramirez et al. Functional Performance Evaluation of a Novel Thermal Environment Sensor Array