CFD Application to Poultry Crate Design Improving Internal Airflow Velocities
Este paper aborda o desafio do estresse térmico em aves durante o transporte, propondo e avaliando designs de caixas de transporte otimizados através de simulações de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) e experimentos em túnel de vento. O modelo 'Alternative Crate 3' (AC3) demonstrou melhorias significativas no fluxo de ar interno, temperatura e umidade, indicando um microclima menos estressante. A pesquisa tem alto potencial para impactar a indústria avícola, melhorando o bem-estar animal e a eficiência logística.
Ideia de startup ou produto
Uma startup focada em 'AeroCrate Solutions' que ofereça design, prototipagem e licenciamento de caixas de transporte de aves otimizadas aerodinamicamente, utilizando CFD e manufatura aditiva. A empresa poderia também oferecer consultoria para otimização de frotas e logística de transporte de animais vivos, com foco em bem-estar e eficiência.
Aplicações práticas
Os resultados podem ser aplicados diretamente no redesenho de caixas de transporte de aves para reduzir o estresse térmico, a mortalidade e as perdas econômicas na cadeia de suprimentos avícola. A otimização do design pode levar a melhorias significativas no bem-estar animal e na qualidade do produto final.
Potencial de mercado
O mercado potencial é a indústria avícola global, incluindo produtores de aves, empresas de logística e fabricantes de equipamentos de transporte. A demanda por soluções que melhorem o bem-estar animal e a eficiência operacional é crescente, impulsionada por regulamentações e expectativas dos consumidores. A redução de perdas durante o transporte representa um ganho econômico substancial.
Problema abordado
O transporte de aves é um desafio significativo para o bem-estar animal, com o estresse térmico comprometendo a estabilidade fisiológica, desempenho e sobrevivência das aves devido a designs inadequados de caixas que limitam o fluxo de ar e promovem o acúmulo de calor.
Metodologia
Foram avaliados quatro modelos virtuais de caixas de transporte de aves utilizando simulações de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) sob três velocidades de transporte. Os resultados foram complementados por experimentos em túnel de vento com protótipos em escala reduzida, fabricados por manufatura aditiva. Foram medidos velocidades de fluxo de ar interno (IAFV), temperatura do ar, umidade relativa, Índice de Conforto Térmico (THI) e entalpia.
Principais descobertas
O modelo 'Alternative Crate 3' (AC3) apresentou velocidades médias de fluxo de ar interno (IAFV) superiores em todas as velocidades, com um aumento de 32,85% em comparação com a caixa convencional a 60 km/h. O AC3 também demonstrou menor temperatura do ar, umidade relativa reduzida, o menor THI e entalpia, indicando um microclima menos estressante. Além disso, o AC3 teve a menor pressão dinâmica, sugerindo menor resistência ao fluxo de ar e aerodinâmica mais eficiente.
Quem, com quem,
e pra quê
O IFCE pode buscar parcerias com grandes empresas avícolas (ex: BRF, JBS), fabricantes de caixas plásticas (ex: Plascar, Ambev) e empresas de logística especializadas no transporte de animais. O objetivo seria a validação em escala real dos designs otimizados, desenvolvimento de protótipos comerciais e eventual licenciamento ou co-desenvolvimento de produtos.
4 direções estratégicas identificadas
- Produto Corporativo
Desenvolvimento de Crate Otimizado para Transporte de Aves
Desenvolver e comercializar um novo modelo de caixa de transporte de aves (baseado no AC3) que otimiza o fluxo de ar interno, reduzindo o estresse térmico e a mortalidade durante o transporte, como um produto para a indústria avícola.
Impacto alto · Indústria 4.0 - Startup
AeroCrate Solutions: Consultoria e Design de Caixas de Transporte
Criação de uma startup que oferece serviços de consultoria e design de caixas de transporte para a indústria avícola, utilizando CFD e prototipagem rápida para desenvolver soluções personalizadas que melhorem o bem-estar animal e a eficiência logística.
Impacto médio · Startups & Inovação - Política Pública
Normatização de Padrões de Ventilação para Transporte de Aves
Utilizar os resultados da pesquisa para subsidiar a criação ou atualização de políticas públicas e normas regulatórias que estabeleçam requisitos mínimos de ventilação e design aerodinâmico para caixas de transporte de aves, visando o bem-estar animal e a redução de perdas.
Impacto alto · Govtech - Parceria
P&D Colaborativo para Validação em Escala Real
Estabelecer parcerias entre o IFCE, empresas avícolas e fabricantes de caixas para conduzir estudos de validação em escala real, com aves vivas e em condições comerciais de transporte, a fim de refinar e implementar os designs otimizados.
Impacto alto · Geral