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猪舍内气流流速、温度、相对湿度等湿热环境及氨气(NH3)浓度是影响猪只健康及生产性能非常重要的因素,对这些主要的猪舍内环境参数进行评估分析能有效地发现猪舍环境问题,并提供改善意见及时减少养殖场经济损失。同时,随着养殖场规模及集约化程度逐渐增加,养殖场向外排放的空气污染物,已不容忽视,空气污染物扩散模拟方法是目前对养殖场空气污染浓度影响评价的主要途径。本研究应用计算流体力学(CFD)技术对猪舍内、外环境质量进行评估分析,并模拟对比了不同清粪方式对猪舍内环境质量的影响和不同主导风向对猪场产生的NH3扩散影响。研究结果可为集约化猪场的选址布局和具体设计建造提供理论依据和指导。本研究选取两个规模猪场分别进行猪舍内外环境质量研究,以计算流体力学为理论基础,采用Navier-stokes和Species transport方程组以及RNG k-ε湍流模型,运用GAMBIT 2.4.6和FLUENT 16.0软件为工具对中国东南地区典型的限位饲养模式的怀孕母猪舍内气流流速、温度、相对湿度和氨气浓度进行了三维稳态模拟,以及具有代表性的集约化养殖场NH3排放扩散模拟,研究结果如下:1)以限位饲养、水泡粪清粪方式、机械通风的怀孕母猪舍为研究对象,运用FLUENT对冬季舍内环境最恶劣时期的气流流速、温度、相对湿度和NH3浓度进行模拟。模拟结果为:该怀孕母猪舍内动物呼吸带高度的气流流速范围为0～0.83m/s,平均风速为0.31m/s;温度范围为11.5～25℃,平均17.1℃;相对湿度范围为35.3%～51.5%,平均43.6%;NH3浓度范围为1.5～7.5 mg/m~3,平均NH3浓度为4.72 mg/m~3。舍内环境基本符合冬季怀孕母猪对环境的需求,不过存在NH3略高、部分区域气流流速过大、分布不均匀以及通风死区的情况。根据该怀孕母猪舍的现有条件,提出设计了 一种采用干湿分离机械清粪方式的猪舍,对比两种猪舍内环境发现,采用干湿分离机械清粪方式的猪舍气流流速得以减小,舍内NH3浓度也从平均4.72 mg/m~3下降至2.63 mg/m~3,整体环境比之前有所改善。2)以中国东南地区一所典型的集约化猪场为研究对象,检测并分析其中不同生长阶段的猪舍内NH3浓度,得出育肥舍、保育舍、怀孕母猪舍和分娩母猪舍内NH3浓度分别为 6.91±4.59mg/m~3、5.02±3.13mg/m~3、4.37±2.96mg/m~3 和 3.68±2.68mg/m~3。基于该试验数据,将猪舍作为NH3排放源,运用FLUENT软件模拟了主导风向分别为东北风、南风、北风和西南风向情况下NH3扩散情况,模拟结果为:当校正系数为0.05～1.38时,可认为NH3扩散模拟与实测值吻合度良好,主导风向和风速是影响NH3扩散的主要因素,风速越大,NH3扩散距离也越远,冬季最远可达700m。该猪场下风向处存在人群密集场所,冬季这些区域NH3浓度甚至达到3mg/m~3,对周围居民的影响已不容忽视。