池塘摇摆式水动力装置的研发与试验

为解决池塘增氧装置水动力形成能力不足的问题,提出了一种新的设计方案。新设计基于双向输出传动机构原理,利用破水叶轮及空气中低阻偏心块的复合作用,在保障增氧能力的同时提升水动力影响范围,并对该摇摆式水动力装置在池塘的影响范围和增氧能力进行了测试。结果表明:该装置可以将水动力影响范围提升至4670 m2以上,高于3 k W和1.5 k W的叶轮式增氧机;同时在1.5 k W能耗下增氧能力为2.67 kg/h,并能达到3 k W叶轮式增氧机的66.7%,符合国家标准中对于1.5 k W增氧机的增氧能力要求。研究表明,新装置的水动力形成能力有明显提升,能够更好地解决池塘水产养殖增氧过程中水体循环能力不足的问题。     

增氧机械的特点及选用

随着池塘养鱼生产的发展和科学养鱼水平的不断提高,目前增氧机械种类较多,常用的有以下几种： 　　1.叶轮式增氧机 该机运用搅拌水体和曝气原理增加水中的溶氧量,它具有增氧效果好、动力效率高的特点。使用时整机浮在池塘中央并用绳锁系牢于池边。工作时叶轮旋转,搅拌水体,产生提水和推水的混合作用,促使水层上下对流,将表层富氧水送到底层,把贫氧的底层水向上提升,使整个水体的溶氧趋向均衡。 　　2.水车式增氧机 该机工作时,桨叶高速击水,把空气搅入水中,达到增氧目的。这种增氧机适用于水浅的池塘使用,它不会搅动底泥,能保持池水清爽,其增氧动力效率是 180克 /千瓦小时。 　　3.喷水式增氧机 该机利用水泵把水送入装在鱼池中部和岸边的喷头,使水喷出并呈降雨落下,借此与空气接触达到增加水中溶氧的目的。该机同样只适用于水浅的小鱼塘使用,其增氧动力效率是 130克 /千瓦小时～ 220克 /千瓦小时。 　　4.射流式增氧机 这种增氧机由潜水泵和射流管配套组合而成。工作时,水泵里的水从射流管内的喷嘴高速射出,产生负压,吸入空气,水和气在混合室里混合,然后由扩散管压出,溶氧就会随着直线方向的水流扩散。由于这种增氧机在水面下没有转动的机...     

浅谈影响鱼塘溶氧变化的因素及调控技术

本文阐述了池塘水体溶氧的成因,分析影响水体溶氧变化的主要因素,提出定期注水、改良底泥、适量追肥、设备增氧等调控措施,以期为大面积生产养殖提供科学依据     

中华绒螯蟹幼蟹养殖池塘溶氧收支平衡状况

为研究中华绒螯蟹幼蟹养殖池塘溶氧收支概况,于2019年7 —10月测定了上海市松江区泖港镇6口幼蟹养殖池塘的光合作用产氧量、喜旱莲子草呼吸耗氧量、幼蟹呼吸耗氧量、底质呼吸耗氧量和水呼吸耗氧量,并通过公式计算出机械增氧量及用差减法计算出大气交换溶氧量。实验期间,幼蟹塘光合作用产氧量始终小于水呼吸耗氧量,仅幼蟹塘表层水体光合作用产氧量显著大于水呼吸耗氧量(P<0.05),中层和底层水体光合作用产氧量几乎为零。幼蟹塘各层水呼吸耗氧量无显著差异(P>0.05)。机械增氧为池塘溶氧收入的主要因子,占溶氧总收入的72.32%;光合作用产氧仅占3.66%;大气交换溶氧量占溶氧总收入的24.02%,整个实验期间均通过大气溶解获得氧。喜旱莲子草呼吸耗氧量约为光合作用产氧量的21倍,是池塘溶氧支出的主要因子,占溶氧总支出的80.51%;底质呼吸、幼蟹呼吸和水呼吸耗氧量分别占总耗氧量的4.19%、4.81%和10.49%。结果表明,幼蟹养殖池塘定期清理喜旱莲子草和合理掌握增氧机开机时间是有效维持池塘溶氧收支平衡的重要手段。     

池塘养殖南美白对虾中4种机械增氧模式的试验研究

[目的]探究南美白对虾池塘养殖中合理的机械增氧模式。[方法]在南美白对虾养殖池塘,进行了不同机械增氧模式的增氧效果比较。[结果]在全塘底层溶氧测定中,采用单一增氧模式的各点差别很大,最高值和最低值相差2.1～4.6倍,而采用立体增氧模式的各点基本趋于均衡状态;在底充式和水车式结合的立体增氧模式中,午间增氧后底层溶氧值平均增加4.31 mg/L,平均增氧速率2.15mg/(L.h);凌晨增氧后底层溶氧值平均增加2.25 mg/L,平均增氧速率达1.15 mg/(L.h)。[结论]在南美白对虾池塘养殖中,立体增氧模式明显优于单一增氧模式,尤以底充式和水车式结合的立体增氧模式效果最好。     

面向池塘圈养模式的气液混合泵的参数优化及增氧试验

为探究气液混合泵能否满足在高密度养殖条件下养殖对象对水体溶氧的需求,基于气液（氧气-水）混合泵搭建溶氧试验平台,在不同水温、不同出水压力和不同气水体积比的条件下,测试气液混合泵溶氧性能,并在池塘圈养桶（直径4 m,高2 m,养殖水体体积20 m³）内进行增氧试验。溶氧性能测试结果显示：当出水压力为0.25 MPa、气水体积比为0.01~0.05时,在不同水温（5.6、13.5、30.3）条件下出水溶解氧与水温成反比,溶解氧在47.93~20.60 mg/L变化;氧气吸收效率与气水体积比呈反比,氧气吸收效率在91%~33.7%变化;动力效率与气水体积比成正比,动力效率在22.32~55.12 kg/（kW·h）变化。基于圈养桶的增氧试验结果显示,在有鱼耗氧的条件下（黄颡鱼,单个桶内养殖密度为13.19~16.49 kg/m³）,使用功率3 kW的气液混合泵为4个圈养桶增氧时,每个桶内水体溶解氧在光照时间内可达11 mg/L,夜间稳定保持在8 mg/L以上。试验结果表明气液混合泵可应用于高密度的水产养殖,并能有效应对夏季高温供氧难题。     

微孔增氧对养殖池塘水质及溶氧的影响

为探明池塘中安装微孔曝气增氧机对池塘水质、溶氧量的影响,分别对安装微孔曝气增氧机和喷水式增氧机的池塘进行水质相关指标和水体溶氧量监测。结果表明:松浦镜鲤养殖池塘中安装微孔曝气增氧机的立体增氧效果优于喷水式增氧机,尤其是对下层水体增氧效果明显,能降低水体中的亚硝酸盐、氨氮和硫化氢,优化养殖池塘水质。     

池塘水质调控技术

池塘水质调控是水产养殖的重要技术环节,从水体藻群控制、移植水生植物、微管与增氧机增氧、池塘生态系统修复、药物改良和定期搅动底泥与加注新水等方面介绍了池塘水质调控技术,以供水产养殖借鉴参考。     

养鱼池塘的生态增氧方法

水体是鱼类生活的环境,优良的水体是鱼类健康养殖的基本保证。氧气作为一种生态因子,是保证鱼类生理功能健康的必需物质,是鱼类赖以生存的必要的基本条件之一。养鱼池塘中溶解氧的含量是水质好坏的重要指标,适宜的溶解氧可以提高鱼塘饲料的利用率,促进池塘鱼类的健康生长,溶氧度过高或过低都会影响鱼类的健康。基于此,本研究分析影响池塘溶解氧低的因素,并提出生态增氧法,以期为养殖者提供参考,为提高养殖产量和品质提供依据。     

地热温室养鳖水质改良的装置研究

根据地热温室养鳖的水质要求，研制了前置式和后置式2种型式的水质改良装置进行养殖水处理，使养殖水体经常保持在3mg/L以上的溶氧，氨、氮等有害物质的含量控制在允许范围之内，实现了除渣增氧、改良水质，促进鳖的快速生长。     

海马齿生态浮床对海水养殖池塘的修复效果

[目的]研究海马齿生态浮床对海水养殖池塘的修复效果。[方法]采取自然条件下周期性监测,根据试验海塘的地理形状和海马齿浮床铺设分布特点,设试验区和对照区,其中试验区设有海马齿区和无海马齿区,选择传统鱼塘作为对照区,研究养殖池塘在原位生态修复方法下水体氮、磷营养盐、海马齿生长、沉积物–水界面通量等的变化规律。[结果]海马齿生态浮床修复的试验区与对照区相比,DO浓度与透明度增大,主要污染物浓度降低。与对照区比较,海马齿浮床对磷、氨、氮有显著去除作用(P0.05),海马齿浮床区域COD含量较对照区明显降低(P0.05)。叶绿素a含量、TPM、POM均表现出试验区较对照区小(P0.05),说明海马齿浮床对水体的颗粒有机物有去除作用。11月浮床区海马齿C储量为39.56 g/m~2,N储量为0.77 g/m~2,P储量为0.21 g/m~2。[结论]海马齿生态浮床能改善养殖区域生态环境。     

小型农业养殖塘上大气湍流特征的观测分析

为明确小型水体上的大气湍流特征和涡度相关系统的适用性,基于2018年安徽省滁州市全椒县官渡村小型农业养殖塘的通量观测数据,分析该地的大气稳定状态、湍流方差相似性、湍流速度谱和协谱、湍流强度及湍流动能的变化特征。结果表明,该小型农业养殖塘上1 d内约21 h大气处于不稳定状态;Monin-Obukhov相似理论适用于该农业养殖塘;三维风速归一化标准差随大气稳定度的变化符合1/3次方规律,不稳定条件下的拟合效果优于稳定条件下,且以垂直方向上拟合效果最佳,温度和湿度的归一化标准差在大气不稳定时符合-1/3次方规律;三维风速的湍流谱在惯性子区中符合-2/3次方关系,垂直风速与标量的协谱在惯性子区中符合-4/3次方规律,涡度相关系统能够观测该小型农业养殖塘上的感热、潜热和CO₂通量;该小型农业养殖塘上的湍流强度随风速衰减的速度快于大型湖泊,风速大于1 m·s^-1时湍流强度趋近于常数,且水平方向上的湍流强度大于垂直方向;该小型农业养殖塘上的湍流动能在中性条件下最大（3.0 m²·s^-2）,且以风切变贡献为主;湍流动能随风速增大而增大,并呈现昼高夜低的变化特征。上述结果可为明确小型水体上的大气湍流特征及小型农业养殖塘与大气之间能量和物质的交换机制奠定一定的理论基础。     

自保护式波浪发电装置控制系统研究

首先介绍了一种双蓄能器交替工作的波浪发电装置的构成和工作原理,设计了基于AVR单片机的波浪发电控制系统的硬件模块和控制软件。该控制系统通过对海况行监测,控制双液压缸与蓄能器工作切换,调节油路上阀门开关,实现双蓄能器交替充放油,驱动液压马达连续运转,并在恶劣海况时停机自保护。通过水池样机试验表明,该波浪发电控制系统实现波浪能平稳地转化为电能输出,发电输出误差在10％内,探索发电装置与海况匹配关系,为实现海上发电装置高效稳定发电奠定基础。     

几种增氧方式对黑臭河湖的治理效果对比

为了解如何更好地治理黑臭河湖,本研究在对比了市面上的几种增氧机械特点后,设置多组对比试验,从水体含氧量的测定和水温的测定出发进行试验,以期对比曝气微孔增氧与机械增氧的区别。用多种不同的增氧方式对同一池塘进行测定（9—10月）,获得池塘表层与底层的溶氧量、水温差等指标数据。结果表明,曝气微孔增氧技术具有更高的性价比,对于水中的溶氧量增加更有效果,同时对于时段性温差明显地区水层表层与底层的温差调节作用明显,有更强的降温效果。     

下垂控制微电网容错运行的弹性控制框架

提出了一种下垂控制微电网客错运行的弹性控制框架,该框架以一种经济有效的方式实现功率控制.针对微电网中考虑非线性滤波电感的功率控制问题,提出了一种无传感器控制策略.首先,提出了一种虚拟通量模型用来估算输出电压信号,以取消实际电压传感器;然后,分析了非线性滤波电感对电压估计精度的影响,提出了一种基于鲁棒观测器的VF方法来消除这种影响.此外,通过在功率控制和电压控制回路中引入电压估计,提出了一种基于鲁棒观测器的无电压传感器下垂控制方法.仿真结果表明,所提出的控制策略能够在不使用电压传感器的情况下实现理想的功率控制性能.该控制器具有较好地抑制非线性电感影响的能力,提高了系统的可靠性,降低了微电网的设计成本.     

蟹塘梳草船驱动系统设计与试验

水草管理是河蟹养殖的重要环节,为降低水草收集设备操控劳动强度,降低人员使用量,研发了梳草船的风机驱动系统。该驱动系统主要由风机叶片、防护装置、支架、电机、减速传动和防水密封罩等组成。通过CFD流体仿真计算并验证实船的阻力情况,进行了风机选型,其额定功率为1100w,工作电压48v,叶片最大宽度100mm,叶根倾斜角28°,设计了具有自锁功能的转向系统。在河蟹养殖塘进行测试表明：48v,24Ah动力电池下其连续工作时间为1.5小时;无水草情况下空载和满载船速分别为1.14m/s,0.43m/s;轻度水草(水草顶端距离水面>3cm且<8cm)情况下空载和满载的最大船速分别为1.06m/s,0.26m/s;重度水草(水草顶端距离水面<3cm)情况下空载和满载的最大船速分别为0.71m/s,0.12m/s,同时可以保持前进姿态持续打捞水草;平均转弯半径1.2米,可在池塘内持续运转1.5小时。现场应用表明该驱动系统满足蟹塘实际水草环境下梳草船的驱动需求,单位时间内与人工清理水草重量相比提高94.3%,为实现自动化水草管理打下了基础。     

海上网箱网衣检测用框架式AUV设计与试验

大型网箱(围网)养殖是我国对深远海水体资源利用的重要途径,网衣破损检测是网箱养殖可以正常运行的基础条件,利用低成本高可靠性的框架式AUV进行网衣破损检测是可行的技术方案之一。基于技术、成本和使用便利性等要求,提出了框架式AUV螺旋式网衣破损检测策略,对其进行了运动建模和动力计算,获得了控制方法及与海流等相关的工作条件。根据模型分析进行了框架式AUV系统参数设计,开发了3自由度AUV控制系统软硬件、水下视频监控装置及工作距离1.5 km的微波通讯系统。所研发系统在象山港海域大型网箱进行了现场试验,结果表明在流速小于0.8 m/s时,能够在大潮和小潮分别获得最远0.9 m和1.5m的清晰视觉图像,可以方便地判断网衣破损情况,满足实际要求,为大规模推广应用打下了良好基础。     

双燃料电池发动机动力系统的设计与实现

设计了双燃料电池发动机并联输出大功率的动力系统,该系统由燃料电池发动机、控制单元、巡检单元和主控制器等组成.结合整车运行要求,提出了动力系统可靠性设计方法.测试结果表明,在1 h额定工况下,输出电压下降值在10 V左右,说明系统耐久性良好,采用的控制策略是可行的.     

应用于冷水鱼工厂化循环水养殖的自动化系统

采用分散控制、集中管理远程监视的管理模式,实现工厂化循环水养殖中的水处理水质参数的自动化控制。论述了工厂化循环水处理的工艺流程,需要调控的主要参数和设备,对不同参数和设备采取不同的控制策略,其中pH、臭氧浓度、溶解氧量采取PID控制、温度采取模糊要PID自整定控制。介绍了该系统控制总体结构及流程,从而形成了工厂化循环水养殖的组态监控系统的架构。