生长育肥猪对环境丰富度材料的选择倾向性研究

研究舍饲圈栏条件下猪对环境丰富度材料的选择倾向性。随机抽取20头70~150日龄生长育肥猪,选择不同的啃咬、鼻拱及蹭痒材料,就生长育肥猪对各种材料的接触频次及时间等行为学指标进行研究。结果表明:生长育肥猪对各种材料的选择偏爱程度随放置时间的延续而减弱;对啃咬材料的接触频次大小和接触时间长短顺序依次为,铁链>尼龙绳>剪成条状的自行车内胎>塑料水管>细铁棍,其中对铁链的接触频次显著高于其他材料;对鼻拱材料的接触频次大小、接触时间长短依次为新鲜泥土>鹅卵石>蘑菇培养土>稻草>碎木屑>玩具塑料球;猪蹭痒时更多的选择木质蹭痒架。     

曝气和射流的气泡分布与综合式泡沫分离效果研究

为提高循环水养殖中细微悬浮颗粒物的泡沫分离效率,试验研究了水体盐度、进气量对曝气和射流气泡分布的影响,根据相关泡沫分离理论,提出结合曝气和射流协同作用的综合式泡沫分离,并分析了颗粒物去除效果。结果表明:随着水体盐度增加,曝气和射流气泡的索特平均直径(SMD)减小,持气率增大;随着进气量减少,曝气和射流气泡的SMD减小,持气率也减小;曝气气泡的SMD一般大于射流。在试验条件下,综合式泡沫分离的持气率可达0.100,而曝气式、射流式分别为0.031、0.074;颗粒物去除率达到55.84%,曝气式、射流式分别为19.06%、39.67%,且曝气式对粒径小于50μm的颗粒物去除较好,而射流式使得较大粒径颗粒物破碎成2～30μm的颗粒物。综合式泡沫分离可以节约能耗,总体减少了由射流产生的粒径2～15μm细微颗粒物。     

基于CFD的循环生物絮团系统涡旋分离器结构参数优化

为提高循环生物絮团系统涡旋分离器分离效率,以欧拉-欧拉多相湍流模型为理论框架,运用计算流体力学技术,对3种不同筒径比α涡旋分离器内固液两相三维流动进行了数值模拟,并分析了相关速度云图、速度矢量云图、流体迹线云图、内部固相分布以及出口处固相体积分数变化等。模拟结果表明:在进水口进水速度为0.36 m/s时,随着筒径比α的增大,3种涡旋分离器套筒外侧以及进水口以下部分速度流场差别较小,但套筒内流场湍流逐渐加剧,同时,套筒外侧附近和套筒内部,涡旋逐渐加剧,增加能耗,且不利于固体颗粒的沉积,总体而言,涡旋分离器在α为1.5之后分离效率下降,并保持相对稳定,具体表现为,当涡旋分离器α为1.5时,内部固相体积分数相对较高,而出口处固相体积分数较低,随着α增大,其分离效率由α为1.5时的27%降至α为2.0时的17%,并随着α再次增至2.5时,分离效率保持基本不变。涡旋分离器流场速度的实测结果与模拟结果基本一致,而分离效率存在一定差异,但是变化规律相同,表明数值模拟在优化涡旋分离器结构方面是可行的。     

舍饲条件下猪只福利的实现与设施配套

舍饲饲养是目前养猪业中广泛采用的一种工艺模式,虽然它具有占地少、便于饲养管理、可实现一定程度的环境调控等优点,但由于舍饲条件下环境相对贫瘠,猪只的福利较难得到保障。该文重点讨论了国内外生猪舍饲条件下相关因素与猪只福利之间的关系,分析了舍饲环境下因福利问题而带来的一些不利影响。根据目前国内外现有的研究结果,指出我国应加强舍饲条件下的猪只福利问题研究的必要性,并就改善舍饲条件下猪只福利的措施及相关配套设备进行了论述,为我国养猪业持续健康的发展、增强我国养猪业的国际竞争力提供了一些思路。     

微酸性电解水对虾仁的杀菌效果及其动力学

为探明微酸性电解水(slightly acidic electrolyzed water,SAEW)对南美白对虾(Litopenaeus vannamei)虾仁表面杀菌效果及其动力学规律,选取料液比1:4、1:10、1:20,将虾仁分别浸洗杀菌2、5、10 min,对杀菌过程中虾仁表面及SAEW残存液中总菌落数,与有效氯质量浓度(available chlorine concentration,ACC)的变化进行测定,建立ACC衰减与微生物减灭的动力学模型,并通过颜色、硬度、pH值,及水分横向弛豫行为分析,探讨SAEW杀菌处理对虾仁品质的影响。结果表明SAEW对虾仁表面大肠杆菌有较强杀菌效果,并随处理时间的延长、作用量的增大,SAEW的杀菌效力不断增强,处理5 min时,随着料液比的增加,虾仁表面菌落数从最初的6.6 l(CFU/mL),依次降到5.0、4.7、4.4 lg(CFU/mL),料液比为1:20时,静置浸洗10 min后,虾仁表面菌落数由最初的6.6 lg(CFU/mL)降至3.9 lg(CFU/mL);同时SAEW浸洗液中残存菌落数也随处理时间的延长、作用量的增大,而不断减少,在处理2、5和10 min时,SAEW中的残存菌落数分别为4.18、3.47、2.78 lg(CFU/mL),处理时间为5 min时,随料液比的增加,SAEW中的残存菌落数分别为3.47、2.78、2.65 lg(CFU/mL);同时SAEW中ACC的消耗随处理时间的延长、而不断变大,杀菌处理5、10 min时,ACC质量浓度从初始的20.53 mg/L分别降至7.79、10.97 mg/L。动力学分析表明:SAEW在杀灭虾仁表面大肠杆菌的过程中,ACC的衰减可以用一级动力学模型描述,拟合后决定系数R2均大于0.9,而微生物的减灭遵循更为复杂的动力学模型;此外经过SAEW杀菌处理的虾仁,其颜色、pH值、硬度、以及水分的横向弛豫行为,与未处理样品相比,基本没有显著性变化。相关结果能为SAEW在水产品加工过程中的应用提供技术指导,同时也有助于SAEW杀菌技术理论的完善。     

磁场处理对液态水缔合结构影响的综合评价指标

为了对磁场处理液态水后其分子构造的影响提供一种可作量化评价的指标,该文通过对液态水的黏度、表面张力、与氧17核磁共振谱(Oxygen-17 nuclear magnetic resonance,17O-NMR)半峰宽的测量,研究了磁场处理对水分子内能、表面熵以及自由水分子比率的影响,并基于层次分析法,建立了量化描述磁场处理对液态水构造影响的综合评价指标(integrated assessment index,IAI)。结果表明,随磁场处理时间的增加,液态水的表面张力减小,而黏度与17O-NMR半峰宽增加,液态水缔合构造加强,IAI呈线性减小。综上可知,磁场处理对液态水缔合构造的形成具有促进作用,IAI能够对磁场处理下液态水缔合构造的变化进行量化表征。该研究结果为磁化水应用技术的研究提供参考。     

密闭遮光型甲鱼温室热环境模拟与试验

为了预测和评价密闭遮光型甲鱼温室的湿热环境,构建了甲鱼温室湿热环境的一维传热理论模型。采用欧拉数值计算方法求解甲鱼温室的传热方程组,编制了基于Matlab的计算机程序,根据屋顶材料的热传导系数、屋顶的红外辐射特性、温室的结构参数、温室热量输入与气象参数等条件,模拟甲鱼温室传热过程,该模型可以获得甲鱼温室任意时刻的屋顶内外表面温度、室内温湿度、养殖水体温度以及热流量等数据信息,可为甲鱼温室的湿热环境综合分析提供依据。通过建立相应试验方案对模型结果进行验证,实测结果表明,屋顶外表面、内表面模拟温度与实测温度平均误差为1.96和0.9℃,养殖水体与室内空气模拟温度与实测温度平均误差为0.32与1.3℃,室内相对湿度模拟与实测平均误差为3%。模型的理论计算值与试验测定值较为一致,表明甲鱼温室的一维传热理论模型具有较高的准确性。     

基于CFD的循环生物絮团系统养殖池固相分布均匀性评价

为探索循环生物絮团系统相对原位生物絮团系统在生物絮团分布均匀性方面的改善,以欧拉-欧拉多相湍流模型为理论框架,运用计算流体力学(computational fluid dynamics)技术,对两种系统养殖池固液气三相三维流动进行了数值模拟,分析了两种养殖池的液相速度云图、液相流线图以及固相分布特性。模拟结果表明:在水力停留时间为0.90 h时,循环养殖池流场相对复杂,流向变化较乱且分布于整个空间,紊流相对剧烈,流场速度大小分布更均匀,死区相对较少,固相主要分布在中心大范围区域,便于循环,在底部未出现沉积现象,能够避免生产中由于生物絮团在桶底角处的沉积造成厌氧病菌的滋生。另外,循环养殖池生物絮团固相体积分数约为0.1,比较适宜罗非鱼等养殖对象的生长。通过与实测数据对比,模型的模拟值误差均在20%之内,模拟结果可信,该研究说明循环生物絮团系统能够解决原位生物絮团系统中生物絮团分布不均匀以及流场死角多的问题。