Исследователи из Университета Миннесоты разработали очень сложную модель для оценки теплового стресса у лактирующих коров, проблемы, которая может привести к многочисленным осложнениям со здоровьем у коров и финансовым трудностям для производителей молочной продукции из-за снижения производства молока и показателей стельности.
Хотя для определения условий теплового стресса было разработано несколько эмпирических уравнений, новая модель является наиболее полной из имеющихся. Это было недавно подробно описано в двух статьях в Журнале Американского общества инженеров-агрономов и биологических инженеров : в первой статье описываются уравнения и характеристики коров, использованные в модифицированной модели, а во второй статье результаты модели сравниваются с данными коров, испытывающих тепловой стресс и неопубликованные данные о работе с солнцезащитными панелями, выполненной в Западном центральном исследовательском и информационном центре в Моррисе, Миннесота.
Исследовательская группа модифицировала стационарную модель теплопередачи, разработанную Макговерном и Брюсом (2000), включив в нее работы других исследователей, два новых эмпирических соотношения для характеристик коров и новую процедуру решения.
Модифицированная модель описывает теплообмен между лактирующей коровой и окружающей средой через дыхание, обтекание коровы воздухом, потоотделение и коротковолновое и длинноволновое излучение. Модель можно использовать для оценки влияния массы тела, надоя, солнечной нагрузки, температуры воздуха, температуры точки росы и скорости движения воздуха на скорость теплообмена, скорость дыхания коровы и температуру тела.
Исследователи обнаружили:
- Результаты модели, основанной на процессе, хорошо сопоставимы с опубликованными данными о частоте дыхания и температуре тела лактирующих коров, подвергшихся тепловому стрессу.
- Результаты моделирования обычно находились в пределах одного стандартного отклонения от сообщаемых средних значений.
- Модель теплового баланса можно использовать для выявления ключевых факторов теплового стресса и оценки методов смягчения последствий.
«Модели, основанные на процессах, позволяют лучше понять, как коровы обмениваются теплом с окружающей средой, чем эмпирические уравнения. Инженеры смогут использовать эту модель для лучшей оценки альтернативных конструкций охлаждения», — сказал Кевин Янни, профессор кафедры биопродуктов и биосистем. Инженер и инженер по расширению.
Создание более совершенных систем охлаждения может помочь уменьшить проблемы со здоровьем, связанные с тепловым стрессом, которые включают в себя снижение надоев и показателей стельности , повышение уровня заболеваемости и смертности, телят с более низкой массой тела при рождении и ослабление иммунной функции.
Забегая вперед, исследователи планируют использовать модифицированную модель для оценки альтернативных систем охлаждения коров и компромисса, связанного с затратами на вентиляторы, охлаждающие вентиляторы и системы испарительного охлаждения по сравнению с уменьшением теплового стресса у лактирующих коров.
