供氧是淡水鱼养殖和长距离保活运输的关键环节。目前的供氧技术存在溶氧低效、氧分布不均匀以及供氧控制适应性较差等问题。本文以气液传递理论为基础,构建水-气泡体系中的氧扩散传质模型,采用计算机仿真技术模拟水-气泡体系中氧的扩散过程,研究水-气泡-鱼体系中氧的消溶动态平衡,开发高密度保活的高效增氧技术。主要研究结果如下:1.水-气泡体系中氧气的扩散传质特性采用微孔增氧技术构建水-气泡二相体系,以双膜理论和Fick定律为基础研究氧在气液二相中的球面扩散特性,基于量纲分析建立氧在水-气泡体系中的传质动力学模型,确定氧扩散系数和传质系数与水质参数、微孔管孔径等的关系。结果表明,构建的增氧曲线模型能够较好地描述氧浓度随时间变化的过程,氧扩散系数随时间的延长和水体中氧浓度的增加呈现先迅速增加后极速下降的趋势。增大气流量和曝气管孔径（0.5～2mm）能提高氧的平均扩散系数,而水体温度的降低、水压的增加以及氨氮和酸碱离子的影响,则不利于水中氧的扩散和传质。平均扩散系数与气流量、氨氮浓度、孔径间的关系更适于用对数模型来描述,Arrhenius方程对平均扩散系数与水压间的关系拟合精度最高。建立的描述氧传质系数的方程具有较高的拟合精度（F=27.75,p＜0.01）,该方程包括氧传质系数及与其关联的雷诺准数（Re）、施密特准数（Sc）、气泡特征参数Sm,Re和Sc的系数分别为0.873和0.270。2.气泡在水中的浮升运动仿真及供氧方式采用计算流体力学研究水-气泡体系中气液两相流的流场特性,用欧拉模型对水-气泡体系中气泡的运动进行仿真,模拟底部进气时气泡在水中浮升的运动过程,确定适宜的供氧方式。结果表明,底部进气时,气泡的浮升过程中水-气泡体系两相流呈现出较强的湍动流态,浮升过程气泡群偏离中心轨迹,气液两相流逐渐形成均匀分布的环流流场,湍动能增大。氧气在气泡浮升过程中从气相向液相传递,气泡密集度、增氧管布管方式、压力等对溶氧率、氧分布、气相矢量以及湍动能有较大的影响。确定了均匀开孔的环状底部布管方式,管间间距0.1m时可形成气泡湍动程度高、分布均匀的气液流场,最有利于水-气泡体系中氧气的扩散传质。3.水-气泡-鱼体系中氧气的消溶动态平衡以团头鲂为材料,研究水-气泡-鱼体系中氧气溶解和消耗的动态过程,以及温度、氨氮浓度、氧浓度、p H和鱼水密度等对鱼的耗氧率和排氨率的影响,确定适宜的供氧速率。结果表明,温度越高、鱼水密度越大,团头鲂的耗氧率和排氨率越大,水中高浓度的氨氮环境抑制了鱼的呼吸代谢,而高温供氧不充足的情况下鱼的耗氧率也显著下降。以氧浓度为推动力构建的氧在气-液-固三相中的消溶模型,能较好地描述水-气泡-鱼体系中氧气的传质和消耗过程,具有较好的拟合精度（F=31.48,p＜0.01）。4.供氧系统在高密度活鱼保活中的应用根据溶氧动力学方程确立的氧传递速率,构建了由增氧系统、水质调控系统、控温系统、水循环组成的高密度保活运输装置。以团头鲂为实验对象,评价了不同温度、鱼水密度、暂养时间等保活条件下的水质以及鱼的品质。结果表明,经适当时间的暂养,采用合理的供氧方案,于近生理冰温和适宜的鱼水密度下,可以实现淡水鱼的高密度（300kg/m~3）、高品质长时间（72h）保活。采用该装置进行高密度（200kg/m~3）保活,水体溶氧率维持在7～9mg/L,氨氮浓度不高于0.5mg/L,于10℃,pH7～8,保活72h,鱼的存活率为100%,鱼的营养品质（蛋白质含量16.01%,脂肪含量1.19%）、生理指标（Rp:840Ω,Rs:160Ω,Cp:24nF）、物性（硬度为1.00kg,弹性0.64,粘聚性0.47）、感官品质优良。