Windkanaluntersuchungen an einem frei gelüfteten Milchviehstall
Merike Fiedler, Knut Schröter, Andreas Reinhardt, Chayan Saha, Christiane Loebsin, Werner Berg, Thomas Amon
landtechnik
unpublished
Fiedler, Merike; Schröter, Knut; Reinhardt, Andreas; Saha, Chayan; Loebsin, Christiane; Berg, Werner and Amon, Thomas Wind tunnel investigations on a naturally ventilated barn Landtechnik 68(4), 2013, pp. 265-268, 2 figures, 8 references The air exchange rate regulating the climate inside of natural ventilated livestock buildings is hard to determine in the field due to the variability of time and space of the dominant processes. Experiments in a wind tunnel laboratory can produce sound
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... cal and representative data obtained under controlled boundary conditions to complete data sets from the field. In this study, measurements of the horizontal wind components within a model of a natural ventilated barn were performed in the wind tunnel. The approach flow was chosen with low turbulence in order to gain knowledge on the influence of the installed equipment on the air flow. In fact, the measured profiles were influenced by the installed equipment and the feeding alley. n Milchviehställe werden heutzutage als Offenfrontställe mit freier Lüftung konzipiert; an den Längsseiten sind sie lediglich mit variablen Windschutznetzen versehen. Dadurch wird das Stallklima direkt von äußeren Wetterbedingungen (Tempera-tur, relative Luftfeuchte und Wind) beeinflusst. Maßgeblich dabei ist-mit den Komponenten Windrichtung und Windge-schwindigkeit-der Wind, durch den der Luftwechsel und die Verteilung und der Abtransport von Wärme, Luftfeuchtigkeit, Gasen und anderen Stoffen bewirkt wird. Den Luftwechsel eines frei gelüfteten Milchviehstalles zu bestimmen, ist eine diffizile Aufgabe, da die natürlichen An-, Um-und Durchströmungsvorgänge wegen des turbulenten Windfeldes variabel sind. Demnach ändern sich die wesentli-chen Randbedingungen der Luftströmung an Luftein-und-aus-tritt ständig. Zur direkten Erfassung des Luftwechsels müssen Windgeschwindigkeit und-richtung an allen Öffnungen mög-lichst flächendeckend über den Querschnitt gemessen wer-den [1]. In der Praxis ist dies nur mit einem unverhältnismäßig hohen messtechnischen Aufwand möglich. Aus diesem Grund werden in der Regel indirekte Methoden zur Bestimmung des Luftwechsels, wie z. B. die Tracergasmethode [2] oder die CO 2-Bilanzierung [3], angewendet. Die Tracergasmethode, bei der die Abklingkurve eines Tracergases bestimmt wird, setzt eine Die Luftdurchströmung von frei gelüfteten Ställen und der sich daraus ergebende Luftwech-sel bestimmen das Stallklima und die Emissionsraten von Schadstoffen. In der Praxis sind diese Kenngrößen aufgrund der zeitlichen wie räumlichen Variabilität der vorherrschenden Prozesse nur schwer zu erfassen. Laborexperimente im Windkanal können unter kontrollierten Bedingungen statistisch repräsentative Daten erzeugen und damit Praxismessungen sinnvoll ergänzen. Windkanalmessungen der horizontalen Windgeschwindigkeitskomponenten wurden an einem Modell eines frei gelüfteten Milchviehstalles durchgeführt. Die Messungen erfolgten unter einer turbulenzarmen Anströmung, um den Einfluss der Einbauten im Stallmodell auf die Luftströmung erfassen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass die Einbauten und der Futter-tisch die gemessenen Strömungsgrößen beeinflussen.
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