【分享】负压、风速与气流走向的关系（附：烟雾视频）

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在寒冷的天气下，负压通风是家禽养殖场最常用的通风方式，因为负压通风有着操作简单、相对较少的初始投资和运营成本低等优势。风机的运行给鸡舍创造了一个负压环境，饲养者可以精准控制进入鸡舍的风量。小窗将风机吸入鸡舍的新鲜空气均匀分布在整个鸡舍，并将引导新鲜空气沿着天花板向鸡舍中间运动。鸡舍顶部的热空气在新鲜空气下落到地面之前对它进行混合预热。鸡舍的长度、宽度还有饲养品种，这都不重要，重要的是要有设计良好的进风系统和合理的负压，这样就能相对简单的以最小的努力和成本为舍内所有的鸡提供温暖的新鲜空气。

负压通风系统最重要的一个功能是可以让饲养者在寒冷季节控制冷空气进入鸡舍的速度。在寒冷天气中的目标是让冷空气进入鸡舍后在落到地面附近之前沿着天花板移动的距离尽可能的长。冷空气进入鸡舍的速度越快，在天花板附近停留的时间越长，落到地面上导致鸡受凉的可能性也就越低。此外，随着进入舍内的空气温度的上升，空气的含水能力也在上升，从而能够更有效的带走垫料中的水分。如果从小窗进入鸡舍的风速度不够，那么冷空气会很快的落到小窗附近的地面上，导致鸡群受凉和垫料板结。

在一个负压通风系统中，负压的大小决定了从小窗进入鸡舍的风速。负压越大，风速越快。负压越小，风速越小。负压和进风口风速的关系非常明确。

实际上你可以通过测量侧墙小窗进风口风速，并使用图1中的曲线来估算鸡舍的负压大小。


图1.进风口风速与负压之间的关系

人们通常认为决定鸡舍最佳负压的主要因素是鸡舍的宽度。很显然，鸡舍越宽，就需要越高的风速将空气送到鸡舍的中间，因此也就需要更高的负压。但是事实上决定鸡舍最佳负压的主要因素是舍外温度的高低，或者更准确的说法是舍内外的温差。

如果我们考虑一下为什么我们要用小窗，这是有道理的…把冷空气送到天花板附近，这样冷空气可以在落到地面附近之前可以变得温暖。如果进入舍内的空气是温暖且相对较轻的，那么它为什么会落到地面上呢，毕竟如果进入舍内的空气温度与舍内的空气温度一样的话，那么进入鸡舍的空气也不会比舍内的热空气重多少，结果是会留在天花板附近。现在，如果进入鸡舍的空气温度很低，因此会比舍内的空气重很多，如果进入鸡舍时的速度很小的话，那么会很快的落到地面上。

根据各种因素（例如：负压、小窗开启大小、小窗类型小窗位置等等）已经开发了一个公式，用于估算空气从小窗进入鸡舍后在落到地面上之前沿着天花板运动距离。虽然这个公式并不能为所有的情况提供精准答案，但是这个公式能够用来探索因素例如舍内外温差如何影响进风系统的性能。例如：把一个经典的欧式小窗安装在光滑的天花板附近，开口5cm（2inches），在舍外温度21.1℃（70℉），舍内温度26.7℃（80℉），负压27.5Pa的条件下，气流从小窗进入鸡舍后在落到地面上之前沿着天花板运行了7.9米（26fts）（表1）。但是如果舍外温度降至-1.1℃（30℉），运动距离会缩短至3.4米（11fts）！因此，在一个温暖的秋季午后，从小窗进入鸡舍的气流能够轻松地到达一个宽度为15.2米的鸡舍中间，但是在夜间，相对较冷的空气进入鸡舍后会很快的落在距离侧墙3米多的地面上。下午的环境对于鸡群来讲是非常好的，但是夜间运行同样的风机、同样的小窗开口和负压，对于鸡群来讲则相对寒冷的。这就是为什么在外界温度最低的时候评估小窗性能，对于饲养者来说如此重要。如果早晨或者下半夜气流的走向是可接受的，那么随着白天外界气温的上升，气流很有可能没问题。


表1. 在舍内温度26.7℃（80℉）的情况下，安装于侧墙顶部，开口5.08cm的欧式小窗，气流沿着光滑的天花板的理论移动距离（由爱荷华州立大学的史蒂芬·霍夫博士开发的公式）。

随着舍外温度的下降，通常情况下会需求更高的风速，但是重要的是要认识到单纯的提高环控器的目标负压值可能不会改善气流的走向。这是因为环控器是通过减小小窗开口来提高负压的。正如你所猜测的那样，当小窗开口减小以后，从小窗进入鸡舍的风量也减少了。这就是为什么有的时候提高负压最好的办事是通过关闭一部分小窗（例如：关闭小窗数量的四分之一或三分之一等）。这样能确保饲养者在提高负压的同时而不会减小单个小窗的开口。

什么才是正确的目标负压？虽然没有一个在所有状况下都适用的特定负压值，是对于大多数鸡舍来说，通常推荐的负压是12.5-32.5Pa（4.5-7m/s）。小负压在温暖的天气中用较大的小窗开口（5cm或者更大）效果最好。相反的是，较大的负压更适合在寒冷天气下配合较小的小窗开口（3-5cm）。



决定最佳负压和小窗开口需要实验，在小窗上方到鸡舍顶部的天花板上每隔0.3-0.6m粘贴一根13-25cm的测试条，这样饲养者可以观察到从小窗进风的气流路径。



当风机运行的时候，最靠近侧墙的测试条应被吹向鸡舍顶部的方向，而鸡舍顶部的测试条几乎不动，表明气流症向地面缓慢的下落。因为小窗性能随着舍外温度的变化而变化，饲养者应该全天观察气流路径的变化，在早晨或下半夜气温最低的时候尤其需要特别关注。饲养者通常会发现如果在一天当中最冷的时候气流能够达到鸡舍顶部中间，那么在一天当中的其他时候随着舍外温度的上升，气流走向会更好。

作者：
Michael Czarick - UGA推广工程师
Brian Fairchild - UGA推广家禽科学家   
poultryventilation.com
翻译：冯全明

另附：烟雾试验视频
可在鸡病专业网微信公众号文章里查看

来源：Poultry Housing Tips，作者：Del Piero