【摘 要】
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随着国家水产绿色健康养殖技术推广,循环水养殖技术也在不断的发展。在工厂化循环水养殖系统中,养殖池的结构优化是重要的研究方向之一,但对于系统分析长宽比例变化的养殖池内流场及排污性能的研究还不深入。循环水养殖车间建设时会在两排养殖池中间布置工作通道,增大长宽比参数会提高养殖池在车间建设中的占地比率,规模化建设时能减少给排水管线、进出水系统、设备数量等的投入。为进一步挖掘矩形养殖池的空间优势提高车间场地
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随着国家水产绿色健康养殖技术推广,循环水养殖技术也在不断的发展。在工厂化循环水养殖系统中,养殖池的结构优化是重要的研究方向之一,但对于系统分析长宽比例变化的养殖池内流场及排污性能的研究还不深入。循环水养殖车间建设时会在两排养殖池中间布置工作通道,增大长宽比参数会提高养殖池在车间建设中的占地比率,规模化建设时能减少给排水管线、进出水系统、设备数量等的投入。为进一步挖掘矩形养殖池的空间优势提高车间场地面积的利用率。本文通过改变矩形圆弧角的长宽比例,研究不同长宽比例养殖池内部的流场性能与集排污效果,对不同双进水管布设位置工况养殖池的流场性能和集排污特性进行了系统的分析,为今后实际工厂化养殖建设中池形的选择与进水位置的优化提供了参考。本文采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics）技术,构建固-液两相数值计算模型（DPM离散项模型与RNG k-ε连续相模型）模拟养殖池内的流场性能和集排污特性,并将数值计算结果进行物理试验验证,确保该模型的有效性。对两种不同进水管布设位置（对直双管和双管弧壁）的矩形圆弧角养殖池进行数值模拟,主要研究内容及结果如下:1.采用数学统计的方法研究养殖池内速度随机变量的分布,采用平均速度,阻力系数,能量有效利用率,水体均匀性系数,涡量,概率密度等指标评价养殖池的流场性能。2.建立单通道矩形圆弧角养殖池的三维湍流数值模型,探讨在不同进水管布设位置条件下不同长宽比例的养殖池内水动力特性,为工厂化循环水养殖池形结构的设计提供依据。在同一循环次数设定条件下,对直双进水管养殖池L/W=1～1.2范围,养殖池流态良好,流场性能较高。对弧双进水管养殖池L/W=1～1.3范围池内流场性能无较大幅度下降,是理想的长宽比参数区间。3.在排污数值模拟实验过程中,定义了一种重叠的粒子撒布方式,以更加适用于不同长宽比例池形的排污研究。4.基于固-液两相数值计算模型,对在不同进水管布设位置条件下不同长宽比例的养殖池内排污特性进行模拟,模拟结果表明:对直双进水管养殖池L/W=1～1.5范围,粒子排除率较好,排污效率较高。对弧双进水管养殖池L/W=1～1.6范围池内拥有较好的排污效果。5.循环次数的变化会影响粒子的排污效率,不同长宽比例池形随着循环次数的降低池内的排除率也会下降,较大长宽比例的养殖池粒子排除率下降更明显。
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