双通道养殖池流态模拟及验证

养殖池是循环水养殖中的关键设施,养殖池内水体的流态则是研究养殖池两相流的基础,并直接决定了养殖池的性能优劣.借助计算流体动力学软件包Fluent,采用标准模型和RNG模型分别对Cornell-type 双通道养殖池进行数值模拟,得到养殖池内水体流场的速度分布.模拟结果表明,水体回转速度大小与养殖池中心的径向距离呈线性增长关系,池中心处速度最小,越远离池中心回转速度越大,靠近池壁处速度达到最大；同时通过实验数据对模拟结果进行了验证,对比结果分析表明,RNG模型比标准模型模拟效果相对较好,模拟结果也基本符合Cornell-type双通道养殖池的运行规律,这为养殖池的优化设计及结构改进提供了新的研究方法和手段.     

南美白对虾亲虾越冬管理技术

1.越冬池越冬池设计为长方形,水体40米3,池深为1.5米左右为宜,池底向排水孔有2%的坡度,排水孔的孔径随池子大小而异,一般直径不小于10厘米,便于吸污,越冬池设有供水、充气和加温管道,管道安装要坚固安全,便于操作,越冬池应远离鼓风机、发电机,越冬室的采光带及窗口要用双层遮光网遮光,避免光线过强,一般控制光照在1000勒克斯以内。2.亲虾选择及入池从种虾专养池或养成池按雌雄1∶1的比例挑选个体在13厘米以上、健壮、无外伤的对虾作为亲虾。亲虾入越冬池前应进行检疫和消毒。检疫方法是随机取样50～100尾,用PCR法检测有无病毒,携带病毒者…     

海参接力养殖技术

<正>辽西地区海参池塘养殖始于21世纪初,目前养殖面积已达2.3万hm2,十几年来一直沿用年年补苗,春、秋两季收获达到商品规格的海参,没有达到规格的海参在原池继续养殖的方式,这就造成了参池长年被海水浸泡,池底不能像养虾池那样在冬季进行曝晒、干燥、氧化杀菌消毒。所以池塘养殖的海参建池头两、三年的产量和成活率及生长速度为最佳,经济效益也较为可观,而养殖三年后随着池底的老化,局部池底出现发黑、发     

方斑东风螺水泥池养殖不同底质的生长与存活试验

为了解方斑东风螺水泥池养殖适宜的底质,水泥池底铺设不同底质进行对比试验。结果表明：在池底铺沙情况下,添加10%海泥或添加1%的贝壳,不影响方斑东风螺的正常生长与存活,体重、壳高生长速度分别是23.7～25.1mg/d和105.3～110.4μm/d,不同池生长、存活无明显差异;底沙添加海泥达到30%时,初期东风螺的生长受到不良影响,但随着换水次数的增加,逐渐趋于正常;池底不铺沙时体重生长速度为10.0mg/d,仅为其他池的39.8～42.2%,存活率仅为其他池的65.1～67.6%。认为东风螺水泥池养殖必须铺沙,底沙可适当含泥,含泥量不高于10%。     

金钱龟的养殖

一、养龟池的条件养金钱龟的池子，以紧靠河边、水质清新、排灌方便、泥沙松软、背风向阳、无污染、僻静而有遮阴的地方为好。面积依放种数量而定，池子四周要建防逃墙，进出水口处要设置铁丝网，以防止金钱龟逃跑。池底可建成锅底形，四周要形成一个向内倾斜的浅滩，供其产卵，孵化。池中央水深保持在60厘米以上，并投放少量浮莲、假水仙，供金钱龟隐蔽和避暑。二、养殖密度金钱龟的饲养密度至关重要，只有适当的养殖密度才可能保证金钱龟的正常生长，从而获得单位面积的高产量，一般体重10～50克的幼龟，每平方米可放养5～10只，体重100克…     

土池养殖黄鳝技术

利用土池养殖黄鳝是近年来金湖县着力推广的一种养鳝新方法,具有投资小、管理简便、效益高等优点。本文总结金湖县的经验,将此项技术要点作一介绍。1 建池。可以在庭院建池,也可以在农田中建池,要求池子不渗漏。池子面积没有严格限制,几至几十平方米均可,池深1m,铺设一层无结节经编网,网口高出池口30～40cm,并向内倾斜,用木桩固定,以防黄鳝逃逸。池底网上铺上泥土约40cm,并适量栽种慈姑等水生植物。在池子相对位置分设进水口和排水口。这种生态养鳝池用无结节经编网防止黄鳝钻洞逃跑,     

罗非鱼海水池塘养殖试验

<正> 1 池塘养殖面积17.7亩。养殖池设在黄骅试验区南排河镇西侧彦家洼排水渠北岸,分大、中、小三个池子,南北排列。其中北面的1号池面积10亩,2号池面积7亩,3号池0.7亩。2 施肥及排灌水养殖池自配水泵1台,直接从彦家洼排水渠抽海水,调节盐度用的淡水从附近化肥厂引管注入,水质无污染。在池底及闸门修整后,5月     

黄鳝的半人工繁殖与苗种培育技术

一、黄鳝繁殖池的准备土池作繁殖池较好,农户房前屋后的土塘、土坑稍加改造,即可作为繁殖池,面积几十至几百平方米均可。繁殖池池埂高50～60厘米,夯实,不渗水;视繁殖池面积大小,在池子中设4米×4米×1米或4米×5米×1米网箱若干个,网箱底部铺在池底25～30厘米厚的泥     

棘胸蛙新型仿生态养殖设施的设计与应用

<正>目前,我国棘胸蛙仿生态养殖技术已达到一定水平。但由于棘胸蛙对繁殖生长的环境条件要求特别高,尤其是养殖水质须符合野生环境水质标准,导致棘胸蛙的养殖用水量大、设施成本高、疾病多、成活率低。国内现行的人工养殖棘胸蛙技术,其养殖水源需利用天然洞穴和山溪水且水温需另外热源加温控制,且每养殖10天须添加土霉素等消毒药物。养殖池需种蛙池、产卵池、孵化池、蝌蚪池、幼蛙池和成蛙池等6种池型,棘胸蛙每次从一种池型转入到下一     

金鱼苗种培育技术总结

一、培育池条件金鱼苗种培育池应建于阳光充足、通风良好、进排水方便的地方。池子数量以养殖规模而定,单池面积2～5米2,池底平坦,向出水口一侧倾斜,池深35～40厘米,水深25～30厘米。如条件允许可建成砖混结     

基于流态的方形圆弧角养殖池进水系统优化数值研究

为研究进水系统优化对方形圆弧角养殖池内流场特性的影响，实验运用计算流体动力学仿真技术(CFD)构建方形圆弧角养殖池的三维数值湍流模型，单管进水系统设置在养殖池弧壁的中间位置(以下称弧壁单管)，并主要对不同进径比(参数C/B，射流管中心位置到养殖池壁的水平距离C与养殖池短边边长B之比)和不同射流角度对养殖池系统内的流场特性开展研究。结果显示，不同进径比条件下，随射流角度增加养殖池水体平均速度均呈现先增大后减小的趋势，且最优射流角度不同。进径比为0.01且射流角度为45°时，养殖池内部流场平均流速最高。进径比为0.03时，最优射流角度为30°。当C/B=0.05～0.13时且射流角度为25°时，水体平均速度最高且流场均匀性较好。进径比C/B=0.07～0.09、射流角度为25°时，养殖池内部流态总体上优于其他工况。研究表明，养殖池流场特性与进水系统进径比和射流角度密切相关。研究结果可为工厂化循环水养殖进水系统设计和优化养殖池系统的流场特性提供理论依据。     

进径比对矩形圆弧角养殖池水动力特性影响

为研究单管入流模式下,进径比(参数C/B,C为射流孔位置到养殖池壁的水平距离,B为养殖池短边边长)对单通道矩形圆弧角养殖池系统水动力特性的影响,实验运用计算流体动力学仿真技术构建单通道矩形圆弧角养殖池三维数值计算模型,应用平均流速、阻力系数和速度分布均匀系数等流体动力学特征量分析养殖池内(尤其是池底)的流场形态,并修正能量有效利用系数以评估养殖池系统的能量有效利用率。结果显示,将进径比参数C/B从0.00增大到0.05可有效改善养殖池内流场特性,进径比参数C/B设置在0.02～0.04之间有利于单通道矩形圆弧角养殖池系统获得最佳的流场条件。研究表明,进径比参数的较小优化可显著提高养殖池内平均流速与能量有效利用率,利于形成均匀稳定的流场。     

鱼类增殖放流站亲鱼池数值模拟研究

增殖放流是目前普遍采用的减缓水利水电工程对鱼类影响的措施之一。亲鱼培育是增殖放流的关键环节,亲鱼培育池是增殖放流站中的关键设施。鱼池不同流速流场区域的形成与亲鱼池的结构型式、工艺尺寸、进出水流量等多种因素有关,特别是针对国内山区急流河段水电工程鱼类增殖放流站亲鱼池的数值模拟研究还处于空白。采用计算流体力学(CFD)方法对亲鱼培育池流场进行了模拟,从亲鱼适宜流速区间最大化的角度,通过标准k-ε模型对最常用圆形和矩形两种不同结构型式的鱼池进行三维建模,分析比较了不同结构尺寸圆形池与矩形池的水力学条件,建议优先采用圆形池作为亲鱼培育池的型式,最适宜径深比为6∶1～3∶1;场地紧张而采用矩形池时,适宜长宽比为4∶1～2∶1。除流场外,温度、溶氧、排污分布等其他环境因子对鱼类繁殖也有一定的影响。对于特定鱼类,应该根据其生物学特性,适时调整鱼池的流速,满足相关需求。研究结果丰富了国内鱼类增殖放流站亲鱼池结构设计内容,推荐的亲鱼池结构型式可为鱼类增殖放流站设计提供参考。     

工厂化对虾养殖池管式射流集污水力特性

工厂化养殖池内水体的流场分布特性直接决定了其对残饵、粪便等的排污性能。本实验研究了管式射流驱动模式下,射流角度与射流流速对养殖池内水体流场与污物聚集特性的影响。养殖池流场特性采用点式流速仪进行布点测量,利用MATLAB软件对流场特性进行分析。采用相机采集的养殖池集污效果图像,并利用Photoshop软件与自行开发的不规则图形面积分析软件对图像进行分析。研究表明,流速从池心向外呈"V"型变化,在射流角度固定的情况下,射流速度越大,池心低流速区域越小,污物向池心的聚集效果越好;在流速固定的情况下,存在一个最佳的射流角度,本实验在24 cm/s流速条件下,射流角度为40°时,池内污物聚集效果最优。结论认为在保证养殖对象生长的前提下,可尽量提高射流流速;在24 cm/s流速条件下,最佳射流角度在40°左右。本研究成果可为工厂化养鱼池、养虾池等管式射流水力驱动系统的优化设计提供参考依据。     

对虾高位池中央排污口装置排污效果研究

高位池通常采用中央排污口排污,排污口上的排污装置是高位池的重要部件,其构造直接影响排污效果,是高位池养殖成败的重要因素。为解决传统排污口排污易堵塞和无法吸排底部沉积物的问题,研制了侧排式排污口装置SC-1、SC-2和顶排式排污口装置SD-1,在生产中应用并实测其排污效果。试验采用分时段测定排出口流速和总氮的方法,研究3种新型排污口的应用效果。结果显示,在养殖前期,SC-1型和SC-2型排污口装置的排污性能均优于SD-1,侧排式排污口装置的单次累计排氮量比顶排式的提高18.9%(P0.05)。通过改进中央排污口装置构造,可显著提高排污效率。研究表明,侧排式排污口装置对构建低换水率高位池对虾养殖模式、实现低换水量养殖,具有积极意义。     

近岸典型养殖海区潮流垂直结构的数值研究

采用改进的一维水动力模型对我国近岸典型筏式养殖海区的潮流垂直结构进行了数值研究。模型通过增加潮流上边界层来描述养殖活动与潮流垂直分布的关系。数值实验结果表明,高密度养殖对潮流的阻碍作用很强,使得海水表层流速显著减缓;当养殖密度达到临界值后,流速剖面出现变形,流速迅速减小。流速剖面随底应力的变化也会出现同样的变形。潮流流速及其垂直分布情况均受到上层养殖阻力和海底应力的共同作用,呈非线性变化趋势。潮流垂直结构就是对在外海传入潮波的驱动下,海水对上层养殖阻力和海底应力的适应与调整。这为进一步优化养殖设施布放、养殖品种安排等奠定了理论基础。生物生长与吊笼等因素对海水运动的阻力效应是需要进一步考虑的问题。     

以CFD-DEM为基础的养殖槽排污性能及底坡优化

由于能提高资源利用率，减少环境污染，低碳高效池塘循环流水养殖(IPA)作为一项新型养殖技术被大力推广。为了提高养殖过程中的集污排污效率，本研究拟采用构造负坡底面的方法对养殖槽结构进行优化。通过建立二维养殖槽简化模型，结合计算流体力学—离散单元法(CFD-DEM)模拟计算与核偏最小二乘(KPLS)建模方法，建立槽内垂向流速分布与底面坡度和粗糙度的关系模型。在此基础上结合泥沙运动理论，获得了槽内颗粒起动流速与单宽输沙率模型，在构建颗粒起动和输运两方面的性能指标后，利用基于偏好的多目标粒子群算法(DP-MOPSO)寻求最优底面坡度。寻优结果显示，随着底面粗糙度的增加，最优坡度略有减小，范围为0.013~0.015；仿真实验结果显示，构造最优底坡可有效提高颗粒的起动概率和槽体的颗粒运输能力，且对于表面较为粗糙槽体，坡型底面在颗粒起动方面的优越性更为显著，说明通过构建底坡来改变水流结构，从而实现养殖槽排污性能的优化是合理的。     

规模化透水性人工鱼礁阻流效应的数值模拟

为在大尺度海洋模型中合理体现透水性人工鱼礁组合，基于海洋数值模式FVCOM（finite volume community ocean model）模拟了大陈岛拟建人工鱼礁区的水动力情况，比较了阻滞力法、实心礁法和附加底摩擦法在投礁前后的垂向流速、礁顶平面流速、水体向上输运通量和背涡流体积的差异，并根据投礁前后的流速差异，应用经验公式预测了投礁一年后底床泥沙冲淤情况。数值模拟结果表明，礁体组合迎流面产生上升流，礁体背流面流速减小，涨急时刻所形成缓流区长度在礁体组合长度20倍以上，年底床淤积厚度约0.05 m。阻滞力法以减少来流的动态功率密度来模拟礁体对水流的阻滞作用，可有效合理地实现对透水性人工鱼礁流场效应的模拟，避免了实心礁法在透水性鱼礁模拟中过高估计流场效应的问题，也没有附加底摩擦法只适用于低矮礁体的缺陷。阻滞力法可根据透水性礁体的造型、迎流面积、组合个数、布放方式和所处水层而设置各向和各水层的阻流参数，不仅适用于置底型透水性鱼礁，也适用于浮鱼礁。阻滞力法的建立、完善和应用对于今后的人工鱼礁水动力学和生态动力学研究具有重要意义。     

Comparative analysis of flow patterns in aquaculture rectangular tanks with different water inlet characteristics

The objective of the work is to improve the design rules of rectangular aquaculture tanks in order to achieve better culture conditions and improve water use efficiency. Particle tracking velocimetry techniques (PTV) are used to evaluate the flow pattern in the tanks. PTV is a non-intrusive experimental method for investigating fluid flows using tracer particles and measuring a full velocity field in a slice of flow. It is useful for analysing the effect of tank geometries and water inlet and outlet emplacements. Different water entry configurations were compared, including single and multiple waterfalls and centred and tangential submerged entries.

The appearance of dead volumes is especially important in configurations with a single entry. Configuration with a single waterfall entry shows a zone of intense mixing around the inlet occupying a semicircular area with a radius around 2.5 times the water depth. A centred submerged entry generates a poor mixing of entering and remaining water, promoting the existence of short-circuiting streams. When multiple waterfalls are used, the distance between them is shown to have a strong influence on the uniformity of the velocity field, increasing noticeably when the distance between inlets is reduced from 3.8 to 2.5 times the water depth. The average velocities in configurations with multiple waterfalls are very low outside the entrance area, facilitating the sedimentation of biosolids (faeces and non-ingested feed) on the tank bottom. The horizontal tangential inlet allows the achievement of higher and more uniform velocities in the tank, making it easy to prevent the sedimentation of biosolids.     

工厂化循环水养殖系统中流场特性与鱼类互作影响的研究进展与展望

随着人口与经济的发展，水产养殖业在世界范围内迅速兴起，集约型工厂化循环水养殖因其高密度、低污染、高效率等独特的优势，契合水产养殖业绿色发展理念，已成为水产养殖转型升级的重要方向之一。水作为循环水养殖系统中重要的环境因子，其流态能够直接影响鱼类的生长及福利，同样，鱼类存在及运动也会影响到系统流态的构建。本文综合分析了循环水养殖系统中流场条件对不同鱼类生长发育及福利的影响，鱼类及其运动行为对养殖池内水动力条件及性能的影响，以及鱼类对养殖池内流场流态、水体混合等的影响。将研究鱼类运动对流场特性的影响方法主要归纳为实测法和数值研究，通过对比分析2种方法的优点和不足之处，并结合当前循环水养殖产业系统构建中的问题提出针对性方法建议，旨在为系统中水动力条件的设计拓展思路，促进循环水养殖产业流态构建向“鱼”与“水”兼顾的方向发展。