农业工程学报

作者：李洋洋,蒋小妹,王棱,尚斌,胡永松,韩春晓,陶秀萍,

关键词：猪场全量液体粪污, 流变特性, 含固率, 剪切速率, 表观黏度模型

基金：42

针对猪场粪污含固率高、流变行为多变导致的输送能耗高、施肥均匀性差等瓶颈问题，该研究采用单因素与响应面试验，解析猪场全量液体粪污流变特性并优化冬季输送参数。首先通过单因素试验确定了流变行为转变的关键阈值（临界含固率为4.28%，临界剪切速率为158 ssu-1/su）；进而利用Box-Behnken设计构建修正的响应面模型。结果表明：含固率是主导黏度的核心因素；温度的主效应及其与含固率的交互作用均显著揭示了低温（5 ℃）对高含固率（>10%）粪污的“增黏放大效应”。基于能耗最小化目标，针对冬季工况（5～15 ℃）优化得出最佳参数：含固率10.0%、温度15.0 ℃、剪切速率136.1 ssu-1/su。此工艺参数下，猪场全量液体粪污的剪切速率低于临界值，表明其在能效拐点即可获理想降黏效果。研究提出冬季输送应优先维持温度（≥15 ℃）而非单纯增加泵送功率。该研究为粪污输送系统的动力匹配、搅拌设备死区防控以及高含固粪污冬季流动性的持续保障奠定了理论基础。/

来源：2026年第8期

《农业工程学报》期刊编辑部

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