温度是影响水产养殖的重要因素,鱼苗及部分成鱼的养殖对水体温度要求较高,而养殖水体温度控制一般能耗较高,利用猪粪好氧堆肥辅热养殖水体既可辅助调控、保持水温,又可节约能源。为研究猪粪好氧堆肥辅热养殖水体的热量传递和温度变化过程,搭建一个以发酵箱、储水箱和模拟鱼池为主体的小型试验装置,使用计算流体力学软件,建立试验装置几何模型,研究不同季节试验系统模型的热量传递和温度变化并对仿真试验结果进行经济性分析,同时利用小型试验装置开展验证试验,主要开展以下工作:1.堆肥原料的物性参数测定及试验装置搭建堆肥原料不同参数条件下,其发酵速率不同,为确保堆肥可以达到发酵要求,需对原料进行合适的配比。分别测量四个季节猪粪样品与秸秆样品的初始含水率和碳氮比,按照发酵需求,确定原料配比（猪粪秸秆质量比）为1:0.12;其次测量猪粪样品的有机质含量和p H值,依据原料配比进行试验,测定四个季节原料导热系数与比热容,首先以水为原料进行标定试验,并与理论值进行对比,分析测量方法准确性,再进行堆肥原料导热系数与比热容的测定试验;为便于后续仿真实验与验证试验的进行,搭建以发酵箱、储水箱和模拟鱼池为主体的小型试验装置。2.好氧堆肥辅热养殖水体的仿真试验研究及经济性分析基于流体力学软件,以小型试验装置为基础建立几何模型,依据试验材料和装置的物性参数设置物理场和边界条件,查阅文献和计算得出堆肥产热公式,以此建立物理模型并进行仿真试验,研究四个季节试验周期（14 d）内模型各装置的温度变化和热量传递,试验结果表明:四个季节仿真实验中模拟鱼池的温度均得到有效提升,春季仿真试验模拟鱼池温度平均上升了14.60℃,夏季仿真试验模拟鱼池温度平均上升了12.48℃,秋季仿真试验模拟鱼池温度平均上升了16.54℃,冬季仿真试验模拟鱼池温度平均上升了15.91℃,夏季与秋季堆体产热最多达到6.00×10~5KJ以上,以夏季仿真试验为例,试验周期内,1 t猪粪可提供6.07×10~6KJ,若用于加热水体可节约8.67×10~5KJ的热量。3.温度分布与热量传递验证试验研究利用小型试验装置,对仿真试验的温度分布和热量传递结果开展验证试验,试验结果表明:猪粪堆体实测值较模拟值平均降低1.77℃,储水箱降低了3.25℃,模拟鱼池降低了3.82℃,四个季节堆肥平均实际产热量为4.67×10~5KJ,相较模拟值降低了1.43×10~5KJ,四个季节模拟鱼池平均吸热量为7.57×10~4KJ,相较模拟值降低了3.59×10~4KJ,验证试验中各装置温度、堆体产热量以及模拟鱼池吸热量略低于仿真试验模拟温度,但二者变化趋势仍呈较好的一致性。仿真试验与验证试验结果表明猪粪好氧堆肥辅热养殖水体具有可行性,且温度变化的实测结果与模拟结果表现出较好的一致性,一定程度上验证了模型的可靠性,数学模型和验证试验为堆肥余热辅热养殖水体提供了数据支撑和理论依据。