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为提高循环水养殖系统的集污自净化效能,设计了一种带导流盘的正八边形养殖池结构。建立了三维非定常流场数值计算模型,在验证计算方法有效性的基础上,研究了导流盘的几何参数和位置对流速分布、涡量强度、壁面剪切应力和水体混合均匀性等水动力特性的影响。结果表明：在导流盘直径与养殖池宽度之比一定时,随着导流盘高度增加,流场中心涡柱呈先减小后增大趋势,涡环数呈先减小再增加趋势,其形状从不规则逐渐发展成环状结构;在同一高度下,随着导流盘直径与养殖池宽度之比增大,涡柱呈先增大后减小趋势,涡环的数量先增加后基本保持不变;导流盘安装在距池底20～40 mm,直径与养殖池宽度之比为0.05～0.08时,有助于增大养殖池底流口附近的速度梯度,减小养殖池壁面与水体的碰撞,提高涡流强度和水力混合均匀性,有利于形成颗粒物聚集和排出的水动力条件。 相似文献
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单进水管结构对单通道矩形圆弧角养殖池水动力特性的影响研究 总被引：2，自引：0，他引：2
《大连海洋大学学报》2020,(1)
为研究进水结构及其设计参数对循环水养殖池水动力特性的影响,采用流体动力学仿真技术,基于有限体积法和有限差分法建立三维数值计算模型,对矩形圆弧角养殖池在单进水管结构水力驱动模式下,不同射流孔数和进水管布设位置对养殖池内(尤其是池底)流场的影响进行三维数值计算,并对排污口附近的复杂流场特征进行了重点分析。结果表明:提高日循环次数(本研究增加射流孔数)有利于增加养殖池内平均流速与速度分布均匀性;进水管布设于圆弧角位置是优选布设,有利于改善养殖池底部水动力特性。研究表明,进水管采用圆弧角位置布设,日循环次数为100～120次/d(本研究对应射流孔数为18～21个)时,养殖池内尤其是底部能达到较优流场状态,该结果可为工厂化循环水矩形圆弧角养殖池进水结构的参数设计和布设位置选择提供参考依据。 相似文献
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为研究不同进水系统结构对单排污通道矩形圆弧角养殖池内沉降式固体颗粒物排出效率的影响规律,优化养殖池进水结构并提高养殖池系统的集排污性能,运用计算流体动力学(computational fluid dy-namics,CFD)仿真技术构建固-液两相流数值计算模型,研究了弧壁单管和直壁单管养殖池系统内不同密度(1100、1200、1300、1400、1500 kg/m3)和粒径(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mm)的沉降式固体颗粒物的排出效率.结果表明:固体颗粒物的最终排出率与进水管布设方式及自身属性(密度与粒径)均相关;对于不同密度的颗粒物而言,弧壁单管进水模式下,5种密度的固体颗粒物的最终排出率较直壁单管进水模式平均提高28.60％,且随着密度的增加固体颗粒物的最终排出率呈现先增大后减小的趋势,直壁单管进水模式下,颗粒物的排出率随颗粒物密度的增加而降低;对于不同粒径的颗粒物而言,弧壁单管进水模式下,7种粒径的固体粒子的最终排出率较直壁单管进水模式平均提高38.32％,两种进水模式下,固体颗粒物最终累计排出率均随颗粒物粒径的增大呈现先降低后增加的趋势.研究表明,进水管布设于弧壁位置(进径比Carc/Barc=0.01)能够有效提高沉降式固体颗粒物的排出率,本研究结果可为优化工厂化循环水养殖池系统的集排污性能提供参考. 相似文献
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《大连海洋大学学报》2020,(2)
为改善方形养殖池的流场特性并保持较高的空间利用率,提出将圆形养殖池的良好水动力特性和方形养殖池的高空间利用率优势相结合,以圆弧角代替直角的方式优化方形养殖池,运用计算流体力学建立了三维湍流数值计算模型,对不同圆弧角尺度(圆弧角半径与池体宽度之比,即相对弧宽比为0～0.5)和进水流量(400、814、1174 L/h)的单通道方形养殖池流场特性进行研究,同时基于养殖池流场特性对养殖池类型进行定义。结果表明:当0.2≤R/B0.4时,养殖池的平均流速相比方形养殖池明显提升,阻力系数降低,在进水流量较大(1174 L/h)时流场均匀性显著改善,同时有别于圆形养殖池水动力特性,并将此类养殖池定义为方形圆弧角养殖池。研究表明,R/B=0.20、0.25是兼具较好流场均匀性和高空间利用率的方形圆弧角养殖池,本研究结果可为方形圆弧角养殖池的设计提供理论依据和优选设计参数。 相似文献
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养殖工船是拓展深远海养殖空间的新途径之一,在船载舱养过程中,如果未消化的饲料残渣和排泄物等颗粒物不能及时排出,则会对鱼类健康及其生长环境产生严重的负面影响。该文章采用FLOW-3D软件进行数值仿真计算,研究了静止状态下30万t级养殖工船养殖舱出水口数目对舱内流场特征的影响,并在此基础上探究不同粒径与密度的颗粒物在舱内的去除效果。结果表明：当总进出水流量与出水口总面积恒定时,出水口数目从1增加到4,V99%从0.244 m/s降低至0.232 m/s,V95%从0.215 m/s降低至0.203 m/s,随着出水口数目的增加,养殖舱内流速减小;以占总量95%的颗粒物排出养殖舱所需时间为评价标准,当颗粒物密度为1050 kg/m3时,粒径为1 mm的颗粒物排出需要约24 min,粒径为0.5 mm的颗粒物排出需要约45 min,粒径为0.1 mm的颗粒物排出需要约78 min,当颗粒物密度相同时,随着粒径增大,其在养殖舱内的停留时间减少;颗粒物粒径为1 mm时,密度为1100 kg/m3的颗粒物排出需要约15 min,密度为1150 kg/m3的颗粒物排出需要约11.6 min,当颗粒物粒径相同时,颗粒物密度越大,其在养殖舱流场内的停留时间越短。该研究形成了CFD数值仿真计算与数理统计有机结合的综合分析方法,为之后具有不同横摇周期和较大横摇幅值的复杂工况提供研究手段及理论依据。 相似文献
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几种坡度的台阶式溢洪道消能特性试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对3种斜坡(5.7°,19°和30°)的台阶式溢洪道进行了模型试验研究。结果表明,当堰上相对临界水深yc/h≤2.5时,滑行水流、过渡水流和跌落水流消能率的大小不受堰上相对临界水深的限制,而只是相对坝高Hdam/yc和斜坡角度的函数,即随坡度变缓或相对坝高Hdam/yc增加,消能率增大;当坝坡相同坝高相等时,滑行水流、过渡水流和跌落水流之间的消能率差异很小,并且其消能率大小与台阶个数无关;此外,文中还给出了计算消能率的经验公式。 相似文献
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雨滴击溅与薄层水流混合侵蚀的输沙机理 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】针对雨滴击溅与薄层水流混合侵蚀过程输沙机理研究中存在的问题,研究雨滴击溅对坡面径流输沙的影响。【方法】采用室内人工模拟降雨试验,以土娄土、黄绵土和黑垆土为供试土壤,在不同雨滴直径(直径2.22,2.68和3.04mm)、不同坡度(0°,2°和4°)和薄层水流厚度(0,2,4和6mm)条件下,分析单雨滴击溅时,泥沙溅蚀量与水层厚度的关系;多雨滴击溅时,泥沙溅蚀量与薄层水流厚度的关系,分别对二者关系进行拟合;同时,对于多雨滴击溅时,不同薄层水流厚度下黄绵土泥沙溅蚀量和雨滴动能的关系进行了分析。【结果】单雨滴击溅时,泥沙溅蚀量随水层厚度的增加而减少,且雨滴直径越大其扰动水层厚度越大,当雨滴直径由2.22mm增加到3.04mm时,平均扰动水层厚度由10mm增加到14.67mm。多雨滴击溅时,在相同的坡度(0°~4°),不同土壤和雨滴直径下,随薄层水流厚度的增加,泥沙溅蚀量呈先升后降趋势;当薄层水流厚度相同时,随雨滴直径的增加,泥沙溅蚀量呈增大趋势。当雨滴动能不变时,泥沙溅蚀量随着薄层水流厚度的增加而增大;当薄层水流厚度一定时,泥沙溅蚀量随雨滴动能的增加而增大。【结论】建立了单雨滴击溅和多雨滴击溅条件下扰动水层厚度关与泥沙溅蚀量的关系式。 相似文献
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本研究采用体积置换法获得的细沟水流含沙量随沟长变化的过程数据,估算得到不同水力条件下的最大含沙量,进而计算水流的输沙能力.实验采用不同坡度(5°,10°,15°,20°,25°)、流量(2,4,8min/L),测量紫色土细沟侵蚀输沙数据,分别采用细沟侵蚀含沙量随沟长变化的输沙过程的实测和拟合最大含沙量、细沟侵蚀剥蚀率为0时的含沙量3种方法确定紫色土细沟水流的输沙能力.结果显示,输沙能力随流量呈线性增加,随坡度呈对数增大,流量较坡度对输沙能力的影响更大.同一坡度下,流量越大,输沙量趋于输沙能力所需的沟长越短;同一流量下,坡度5°~15°时,坡度越大,输沙量趋于输沙能力所需沟长越短,坡度15°~25°时,输沙量趋于输沙能力所需沟长随坡度增加变化不大.相关性分析可知,3种方法计算得到的输沙能力基本一致. 相似文献
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<正>养殖池的水色主要是由池中的浮游生物来决定的,当浮游生物的种类和数量不同时,池水就呈现不同的颜色和透明度。现将养殖池夏季常见不良水色的调控措施介绍如下,希望对做好高温季节的养殖工作有所帮助。1.浓绿水、墨绿色水。表现为水色浓绿、暗绿、无光泽。当水体呈浓绿色时,水体的透明度降低。当水温升高时,池塘四周(尤其是 相似文献
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植物"柔性坝"的存在干扰了原有的水流流态,使坝上游水深增加,水流流速减小,同时还增大河床糙率,削减了床面剪应力。通过室内物理模型试验的初期成果,推导建立清水条件下植物二维水动力学方程,对植物"柔性坝"过流时的水动力学特性进行了数值研究,并用有限元法进行了数值计算。将数值计算得到的流速值与模型试验流速值结果进行了比对,两者吻合较好,证明了所选数学模型和数值计算方法的可靠性。 相似文献
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水体流动是池塘水质调控的基础性条件,高效率的水动力形成与控制具有重要价值。偏心式水动力装备从增氧和水动力形成两个方面达到了较好的平衡,基于池塘精细化生态因子调控的需求,本文研发了包含传感器、数据处理、存储、输出及无线通讯模块的控制硬件系统,开发了基于溶氧和水动力双参数的控制算法,并具备弱电自主检测和强电断路校核功能以增强系统的可靠性。控制系统通过实时监测溶氧值,结合水动力设备不同功率的作用范围,实现了具有一定自适应能力的功率输出控制,从溶氧、水动力范围及能耗的角度实现综合性效果。现场试验表明,根据池塘生态因子变化规律,在满足池塘增氧需求的前提下,基于所开发控制系统的偏心式水动力装备与同功率的其它增氧设备相比,水动力流速衰减更慢,设备周边同范围内水动力提升效果明显,综合能耗下降约24%。该控制系统的设计和实现为偏心式水动力装备的推广应用打下了良好基础。 相似文献
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池塘养殖水体净化修复技术研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
概述了池塘水体净化修复技术的研究进展,重点介绍了物理修复、化学修复和生物修复在养殖水体净化等方面的应用情况,并对其发展和应用前景进行了阐述。 相似文献
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工厂化循环水养殖模式有利于实现标准化养殖和智能化管理,符合资源节约、环境友善型绿色发展理念,是未来水产养殖的主要发展方向。循环水养殖池是养殖系统的关键基础设施,掌握其水动力特性既是提高空间利用率、注水能量利用率和集排污效能的关键,也是保持溶解氧均匀混合、促进水生物健康生长的前提。本研究全面梳理了国内外关于循环水养殖系统水动力特性的研究成果,总结了该领域的研究热点和发展趋势,分析了养殖池的池型结构、水循环驱动方式以及集排污装置对水动力特性的影响。研究成果可为构建“节能、减排、生态、高效”的工厂化循环水养殖系统提供创新思路和理论指导。 相似文献
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为提高空化水射流清洗网衣表面的能力,设计了一种内壁-中心体空化喷嘴。采用空化喷嘴空化流CFD数值方法,对比分析仿真与理论解,验证了基于两方程湍流模型的二维轴对称空化流数值模型的可靠性。开展了淹没水射流环境下的内壁-中心体空化喷嘴空化流数值计算,获取了内壁空化器与中心体对喷嘴空化效果的影响,并计算讨论了水深对空化效果的影响。结果表明：水射流通过喷嘴喉部时,分别在内壁空化器及中心体表面产生空泡;中心体空化效果较内壁空化器更好,但对射流阻塞作用更强;内壁空化器会提高喷嘴喉部压强,进一步提高中心体空化效果;内壁空化器与中心体均可降低喷嘴空化效果对水深的敏感度;本研究可为养殖网箱网衣清洗喷嘴设计提供空化流动力学机理研究基础,并提供了低成本、高效率的设计方法。 相似文献
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桑基鱼塘生态系统是一种高效的农业物质循环利用模式,蕴藏巨大价值。鱼塘子系统是桑基鱼塘生产模式中主要的经济来源和组成,其安全性和效益值得深入研究。氮、磷元素作为鱼塘子系统中的主要营养成分,可为鱼塘水产养殖提供大量的营养物质,但过剩的氮、磷元素会导致鱼塘水体富营养化等水质污染问题,造成鱼塘经济损失严重。目前有关桑基鱼塘的研究还局限于空间演变格局、经营模式评估、水陆相互作用过程与机理、投入产出效率、物质循环与能量流动等方面,而对桑基鱼塘内部营养物质的迁移转化规律缺乏全面了解。为了探究桑基鱼塘生态系统内部潜在的科学规律,对近 10 年桑基鱼塘系统研究文献进行梳理和概括,总结出鱼塘水体和底泥中氮、磷的基本特征,赋存形态、释放行为与循环特征,揭示氮、磷在水体 - 底泥界面的迁移转化机制及影响因素,这对桑基鱼塘生态系统的水体富营养化管控和科学化养殖具有重要意义,从而为桑基鱼塘的传承和保护提供参考依据和解决方案。 相似文献
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利用闲置的鲍鱼养殖池进行豹纹鳃棘鲈工厂化养殖模式的研究。养殖池长宽高为9 m×3 m×2 m,有效水深约1.7 m,设3个进水口,采用下排上溢的排水方式,在距池底高20 cm处建3排6个进气管,管上打孔增氧。在池中放置一长宽高为6.0 m×3.0 m×1.5 m的网箱,将豹纹鳃棘鲈放在网箱中养殖,有效水体深1.2 m。养殖用水处理:海边沙滤井→沉淀池→三级过滤池→紫外线消毒池→活化珊瑚石过滤→养殖池(下排上溢)→上溢养殖废水用于东风螺或双壳贝类养殖,下排养殖废水进入污水沉淀处理池。在2011年7月放养9 000尾全长10 cm的优质豹纹鳃棘鲈苗种,经过约15个月的养殖,共养成每尾平均体重约742 g的商品鱼5 710 kg,养殖成活率达85.5%,单位产量达12.4 kg·m-3。 相似文献
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采用双体投饵船是实现蟹塘遍撒投饵的可行方案之一。在航道存在水草的情况下,为减小巡航阻力、提升投饵船续航能力,设计尖底和圆棱底2种新型船底型线,并基于雷诺平均方程,构建船体在不同吃水深度和速度下的动力学计算模型。以平底船为对照船体,对比分析CFD数值计算与水池试验阻力,数据误差在9.6%以内,显示了计算模型的有效性。计算结果表明:圆棱底船在船速0.50~2.00 m/s时具有更好的减阻效果,与平底船相比减阻率在3.92%~16.27%;圆棱底船能减小底面与水草的滑动摩擦阻力;投饵船经济船速应小于1.50 m/s,经济吃水深度应小于0.18 m。所研发的圆棱底船的进一步测试结果表明了所提优化方案的有效性。 相似文献