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In Compost-Bedded Pack Barn (CBP) systems, air velocity is linked with the thermal comfort of housed dairy cattle and bedding quality and, therefore, assessing ventilation efficiency is essential. In this context, the objective of this study was to evaluate and characterize dependence and spatial distribution of air velocity at the 1.5 m height (vair,M) and at bedding level (vair,B) in an open CBP system with positive pressure ventilation. The study was conducted in 2021, in a facility located in the Zona da Mata region, Minas Gerais, Brazil. The facility area was divided into a mesh composed of 55 equidistant points, where vair,M and vair,B data were collected in the morning (09:00 a.m.) and afternoon (03:00 p.m.) periods, during three weeks in Brazilian winter. Geostatistics techniques were used to assess dependence and spatial distribution. In both periods evaluated, there were a strong occurrence of spatial dependence and non-uniform vair,M and vair,B distributions. The vair,M and vair,B values were lower than recommended (1.8 m∙s–1) in more than 65.0% of the area. Adequate ventilation levels were observed only in the first 20.0 m of the facility, from Southeast to Northwest, because of the fan lines present.

This study aimed to develop a decision-support system based on fuzzy set theory, which can estimate welfare depending on the production responses of broiler chickens raised in climatic chambers. In the first phase, the influence of four different air temperature conditions on the performance of broilers was identified. Thus, the effect of air temperature on productivity was evaluated. In the second phase, a model was developed using the fuzzy set theory, in which feed intake responses, weight gain, and feed conversion were established according to age and the air temperature at which the birds were maintained, obtaining an efficient evaluation of the thermal environment. The results indicate that the proposed methodology is a promising technique for the determination of the level of thermal comfort endured by broilers, capable of assisting in making decisions on control of the thermal environment, avoiding productivity losses. RESUMO Este estudo teve como objetivo desenvolver um sistema de apoio à decisão com base na teoria dos conjuntos fuzzy, que pode estimar o bem-estar de acordo com as respostas de produção de frangos de corte criados em câmaras climatizadas. Na primeira fase, identificou-se a influência de quatro diferentes condições de temperatura do ar sobre o desempenho dos frangos. Assim, foi avaliado o efeito da temperatura do ar na produtividade. Na segunda fase, foi desenvolvido um modelo usando a teoria dos conjuntos fuzzy, onde as respostas consumo de ração, ganho de peso e conversão alimentar foram estabelecidos de acordo com a idade e a temperatura do ar em que as aves foram mantidas, para obtenção de uma avaliação eficaz do ambiente térmico. Os resultados indicaram que a metodologia proposta é uma técnica promissora para a determinação do nível de conforto térmico sofrido por frangos de corte, capazes de auxiliar na tomada de decisões sobre o controle do ambiente térmico, evitando perdas de produtividade.

Na suinocultura, um dos principais problemas é evidenciado na fase de maternidade, onde convivem simultaneamente categorias com diferentes exigências térmicas. Como forma de resolver essa problemática são utilizados abrigos escamoteadores aquecidos, buscando promover melhores condições de conforto aos leitões nas primeiras semanas de vida. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de diferentes sistemas de aquecimento em abrigos escamoteadores no comportamento de leitões, durante a fase de maternidade. O experimento foi realizado entre os meses de outubro e novembro de 2015 em uma maternidade de suínos do Centro Experimental em Suinocultura da Universidade Federal de Lavras – MG. Os tratamentos avaliados foram: piso aquecido por meio de lâmpada infravermelho – SALI; piso aquecido por aquecedor solar de água construído utilizando materiais alternativos – SASA; piso aquecido por aquecedor solar convencional – SASC; e piso aquecido por meio de resistência elétrica – SAEL. A análise dos resultado possibilitou verificar que os tratamentos SASA e SASC apresentaram maior frequência de uso do abrigo escamoteador na primeira semana de análise, assim como os tratamentos SALI e SASA nas segunda e terceira semanas. Os tratamentos SALI, SASA e SASC apresentaram maior frequência de uso nos horários de 04:00, 08:00h e 23:00h. O comportamento com maior frequência observada no interior do abrigo escamoteador foi “andando”.

International audience; The main objective of this study was to experimentally validate a mechanistic model for predicting the cooling efficiency (η) of wetted porous plates built with expanded clay. The expanded clay material was physically characterized by specific mass, surface area, and volume. The model was validated with dry bulb temperature (Tdb, °C) and air relative humidity (RH, %) data, which were continuously monitored in two different points, upstream and downstream the direction of the air passing through the porous plate. Data collection was carried out consecutively for a period of 10 days, between 11:00 a.m. and 4:00 p.m. Average values for η, simulated and observed, were 74.8 ± 7.4% and 68.3 ± 8.3%, respectively. Based on the developed model, it was observed that η was higher than 40% for Tdb > 30 °C and constant RH at 45%. The simulation for predictions indicates that the increase in the air temperature greater than 20 °C may affect negatively the production in greenhouses from states located in tropical and subtropical countries as Minas Gerais, Brazil, if some design criteria in the evaporative cooling system are not revised.; El objetivo principal de este estudio fue validar experimentalmente un modelo mecánistico para predecir la eficacia de enfriamiento (η) de placas porosas construidas con arcilla expandida. El material de arcilla expandida fue físicamente caracterizado encontrando su masa específica, área superficial y volumen. El modelo fue validado con datos de temperatura de bulbo seco (Tdb, ° C) y humedad relativa del aire (humedad relativa,%) que fueron continuamente monitoreados en dos puntos diferentes, en contra y a favor de la dirección del aire que pasa a través de la placa porosa. La recolección de datos se llevó a cabo de forma consecutiva durante un período de 10 días entre las 11:00 y 4:00 p.m. Los valores medios de η, simulados y observados, fueron 74,8 ± 7,4% y 68,3 ± 8,3%, respectivamente. Basado en el modelo desarrollado, se observó que η fue mayor del 40% para Tdb> 30 ° C y HR constante en 45%. La simulación indicó que el aumento de la temperatura del aire puede afectar negativamente la producción en invernaderos en Estados como Minas Gerais, Brazil, si no se revisan algunos criterios de diseño en el sistema de enfriamiento por evaporación.

El objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo fuzzy para evaluar y clasificar el ambiente de trabajo de las granjas de pollos de engorde. Para ello datos de temperatura del aire, humedad relativa, nivel de ruido y la concentración de amoníaco fueron colectados en un galpón avícola con ventilación positiva lateral. Un esquema de trabajo de ocho horas al día fue simulado y los resultados dieron un soporte para la clasificación del nivel de confort bajo las diferentes condiciones térmicas, acústicas y de concentración de gas. Por lo tanto, fueron utilizadas tres variables de entrada, índice de temperatura y humedad (ITU), nivel de ruido (dB) y concentración de amoníaco (ppm), y la de salida fue la clasificación del entorno de trabajo (CET). Fueron definidas sesenta (60) reglas con base en las combinaciones de ITU, nivel del ruido y concentración de amoníaco, donde cada resultado es una función de combinación de los datos de entrada. Los datos de campo fueron usados para validar el sistema propuesto. Los resultados indican que la metodología propuesta es viable para determinar el nivel de bienestar de los trabajadores pudiendo ayudar en la toma de decisiones relacionadas con el control climático y se puede utilizar con el fin de reducir o eliminar las fuentes que son consideradas como causantes de estrés en el hombre.

The objective of this study was to adapt and validate a computer model using the Computational Fluid Dinamics (CFD), in the prediction of temperature and air speed in a duct distribution system coupled to a heating furnace that is used in typical poultry houses in tropical and subtropical countries. The validation of the model with experimental data was satisfactory, presentingnormalized mean square error NMSE values of 0.25 and 0.02 for air temperature and air speed, respectively. The results evidenced that the proposed model is adequate for predicting the air speed and temperature for this type of system, and could be used to improve the efficiency of the distribution of heat inside and around air ducts using different air speeds, types of materials and dimensions. / Resumen. El objetivo de este estudio fue adaptar y validar un modelo computacional haciendo uso de la dinámica de fluidos computacional (CFD) para predecir la temperatura y la velocidad del aire en un sistema de distribución de ductos acoplado a un sitema de calefacción que es utilizado en las instalaciones avícola en los países tropicales y subtropicales. La validación del modelo con los datos experimentales fue satisfactoria, presentando valores medios normalizados del error cuadrado NMSE de 0,25 y 0,02 para la temperatura y velocidad del aire respectivamente. Los resultados muestran que el modelo propuesto es adecuado para predecir la velocidad del aire y la temperatura alrededor de este tipo de sistema, y podría ser utilizado para mejorar la eficiencia la distribución de calor en el interior y alrededor de los conductos, usando diferentes velocidades, tipos de materiales y dimensiones.

The objective of this study was to adapt and validate a computer model using the Computational Fluid Dinamics (CFD), in the prediction of temperature and air speed in a duct distribution system coupled to a heating furnace that is used in typical poultry houses in tropical and subtropical countries. The validation of the model with experimental data was satisfactory, presenting normalized mean square error NMSE values of 0.25 and 0.02 for air temperature and air speed, respectively. The results evidenced that the proposed model is adequate for predicting the air speed and temperature for this type of system, and could be used to improve the efficiency of the distribution of heat inside and around air ducts using different air speeds, types of materials and dimensions. El objetivo de este estudio fue adaptar y validar un modelo computacional haciendo uso de la dinámica de fluidos computacional (DFC) para predecir la temperatura y la velocidad del aire en un sistema de distribución de ductos acoplado a un sitema de calefacción que es utilizado en las instalaciones avícola en los países tropicales y subtropicales. La validación del modelo con los datos experimentales fue satisfactoria, presentando valores medios normalizados del error cuadrado NMSE de 0,25 y 0,02 para la temperatura y velocidad del aire respectivamente. Los resultados muestran que el modelo propuesto es adecuado para predecir la velocidad del aire y la temperatura alrededor de este tipo de sistema, y podría ser utilizado para mejorar la eficiencia la distribución de calor en el interior y alrededor de los conductos, usando diferentes velocidades, tipos de materiales y dimensiones.

The objective of this work was to develop a fuzzy model to classify the working environment in poultry farms. For this purpose, air temperature, relative humidity, noise level, and ammonia concentration were measured in a broiler house with lateral positive-pressure ventilation. Work days consisting of 8 hours were simulated and the results provide support for classifying the level of comfort under different thermal, noise and gas concentration conditions. Therefore, three input variables were used: temperature-humidity index (THI), noise level (dB) and ammonia concentration (ppm), and the output variable was the work environment classification (WEC). Sixty rules were defined based on combinations of THI, noise level and ammonia concentration and each result is a function of the combination of input data. Experimental data was used to test the application of the proposed model. The results indicate that the proposed methodology is promising for determining the worker well-being level, and as an aid in making decisions regarding the control of the work environment in order to reduce or eliminate sources considered stressful to humans. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo fuzzy para evaluar y clasificar el ambiente de trabajo de las granjas de pollos de engorde. Para ello datos de temperatura del aire, humedad relativa, nivel de ruido y la concentración de amoníaco fueron colectados en un galpón avícola con ventilación positiva lateral. Un esquema de trabajo de ocho horas al día fue simulado y los resultados dieron un soporte para la clasificación del nivel de confort bajo las diferentes condiciones térmicas, acústicas y de concentración de gas. Por lo tanto, fueron utilizadas tres variables de entrada, índice de temperatura y humedad (ITU), nivel de ruido (dB) y concentración de amoníaco (ppm), y la de salida fue la clasificación del entorno de trabajo (CET). Fueron definidas sesenta (60) reglas con base en las combinaciones de ITU, nivel del ruido y concentración de amoníaco, donde cada resultado es una función de combinación de los datos de entrada. Los datos de campo fueron usados para validar el sistema propuesto. Los resultados indican que la metodología propuesta es viable para determinar el nivel de bienestar de los trabajadores pudiendo ayudar en la toma de decisiones relacionadas con el control climático y se puede utilizar con el fin de reducir o eliminar las fuentes que son consideradas como causantes de estrés en el hombre

In regions with warm tropical and subtropical climates elevated air temperatures, especially during the dry seasons, can negatively affect thermal comfort inside installations used for animal and vegetative production, causing a significant decrease in production. An evaporative cooling system using non-saturated air to be introduced in the environment was employed, forcing air passage through different moist porous materials with the intention of thermal cooling, to improve the internal environment of these installations. However, difficulties in field experimentation have drastically limited the amount of information available regarding new porous materials that could possibly be used to substitute conventional material which is patented, expensive and with low durability. Therefore, the objective of the present study was to validate a computational model in Computational Fluid Dynamics (CFD) to predict cooling efficiency (h) in moist porous pads construed of expanded clay. The numerical results obtained by the proposed model showed good correlation (81%) with the experimental data, indicating its suitability to predict the behavior of these types of systems and for other porous material. En las regiones de climas tropicales y subtropicales cálidos, los altos valores de temperatura del aire, especialmente en épocas secas, pueden afectar negativamente el confort térmico dentro de los locales utilizados para la producción pecuaria y agrícola, dando lugar a una reducción significativa en su producción. Con el fin de promover la disminución de la temperatura en de las instalaciones y mejorar el ambiente interno de estas, se han utilizado los sistemas de resfriamiento evaporativo del aire que se introduce en el ambiente, abriéndose paso a través de diferentes placas porosas humedecidas. Sin embargo, dificultades en la experimentación práctica a limitado drásticamente informaciones relativas a nuevos materiales porosos posibles de ser empleados en sustitución al material convencional (Material celulósico) patentado, de elevado costo y de baja durabilidad. Debido a lo anterior, este estudio tuvo como objetivo validar un modelo computacional en dinámica de fluidos computacionales (CFD) para predecir la eficiencia del resfriamiento (h) en placas porosas de arcilla expandidas humedecidas. Los resultados numéricos obtenidos por el modelo propuesto mostraron una buena correlación con los datos experimentales (81%), lo que indica su aptitud para predecir el comportamiento de este tipo de sistemas, y de otros materiales porosos.

RESUMEN: La agroindustria avícola moderna está siendo sometida a rigurosos requisitos internacionales para garantizar el bienestar de los animales y de las personas, al mismo tiempo está buscando una constante mejoría en la producción y competitividad. Para ello, las instalaciones de producción de pollos de engorde deben ser diseñadas de tal manera que ofrezcan las mejores condiciones de confort térmico animal tanto en invierno como en verano. En este sentido, el modelaje computacional se ha constituido en una herramienta interesante en la definición y entendimiento de proyectos de sistemas de acondicionamiento de ambientes compatibles con la avicultura industrial de países como el Brasil. El objetivo de este estudio es dar a conocer el estado del arte de la aplicabilidad de CFD en el acondicionamiento térmico de las instalaciones para pollos de engorde y sus limitaciones actuales. Se parte del supuesto de que a partir de los modelos con CFD se pueden generar conocimientos de las distribuciones de velocidad, temperatura del aire, gases y material particulado, cuando las instalaciones presentan ventilación natural, ventilación mecánica y sistemas de enfriamiento adiabáticos evaporativos. ABSTRACT: The modern poultry industry has been undergone to strict international requirements to ensure the welfare of animals and people, while seeking continuous improvement of its production and maintenance of their competitiveness. For this, the broilers facilities should be designed in such a way that affords the best conditions of thermal comfort in both winter and summer. Thus, mathematical modeling has been an interesting tool in the definition and understanding of projects of thermal analysis for environment compatible with industrial aviculture in Brazil, making the application of Computational Fluid Dynamics (CFD) to be highly recommended. The aim of this work was to elaborate the state of art of the applicability of CFD in environment of broilers facilities and their current limitations. It starts from the assumption that from CFD models it is possible to acquire knowledge of the distributions of velocity, air temperature, gases and particulate matter, when facilities are subjected to natural ventilation, mechanical ventilation and adiabatic evaporative cooling systems. COL0028471

Objetivou-se com o presente trabalho, analisar o ambiente térmico no interior de modelos físicos de galpões avícolas, construídos em escala reduzida (1:10), equipados com câmara de ventilação natural e artificial instalada sob a cobertura. O conforto térmico foi avaliado e classificado por meio do índice de temperatura de globo negro e umidade (ITGU), carga térmica de radiação (CTR), umidade relativa do ar (UR) e efetividade (?) das coberturas em reduzir o ITGU em relação à cobertura construída com telhas de alumínio. Quatro modelos físicos construídos com telhas de cimento amianto e equipados com ventilação natural ou forçada sob a cobertura foram comparados a dois modelos físicos construídos com telhas de amianto e de alumínio, respectivamente, sem lanternim. Com base nos resultados, pode-se concluir que a incorporação de câmaras de entilação artificial ou natural sob a cobertura proporciona melhores condições térmicas no interior dos modelos físicos reduzidos de galpões avícolas.