Решение задачи использования подземной воды для охлаждения животноводческих помещений

Abstract

Температура наружного воздуха в Центральной части Вьетнама в летнее время может достигать 32–35°C, в некоторых местах – выше 42°С. Такие температуры сильно влияют на общее состояние домашних животных, сопровождающееся изменением продуктивности: снижением привеса животных, выращиваемых на мясо, у птиц уменьшением яйценоскости и пр. Для устранения указанных негативных явлений необходимо охлаждение или кондиционирование воздуха в животноводческих помещениях. Существует несколько способов их охлаждения, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. В статье рассматривается использование подземных вод, имеющих температуру 24–25°С, для охлаждения животноводческих помещений. Один из методов – разбрызгивание воды на крыше здания. При расчете количества теплоты, отводимой от воздуха внутри помещения, в первом приближении считают, что оно определяется главным образом теплопередачей от воздуха внутри помещения охлаждающей воде через поверхность части кровли, представленной нижней частью волны, образующей поверхность металлочерепицы. В этом случае влиянием верхней части волны, образованной поверхностью металлочерепицы, на теплопередачу пренебрегают. Однако такое упрощение модели приводит к ошибкам. Предложено аналитическое решение задачи охлаждения воздуха в помещении путем орошения подземной водой наружной поверхности кровли. Рассмотрена задача теплопроводности в ребре конечной длины постоянного поперечного сечения, у которого различные стороны поверхности ребра сопрягаются с разными средами. Кроме того, в расчете учитывается влияние солнечного излучения. Решение проводили с помощью дифференциального уравнения, записанного на основе теплового баланса для любого бесконечно малого элемента ребра, находящегося в стационарном режиме. Полученные зависимости использованы для расчета практической задачи орошения грунтовой водой крыши из металлочерепицы помещений для содержания животных.