基于EDEM-Fluent的气动式鱼塘投饲机性能优化

为提高气动式鱼塘投饲机抛料均匀性,提高饲料利用率,利用EDEM-Fluent耦合方法对投饲机抛料过程进行性能分析和数值模拟,研究造成抛料分布不均匀的主要原因,并对投饲机结构进行优化改进。在此基础上设计三元二次回归正交旋转组合试验,研究设计参数外腔体半径R_o、外腔体高度h_o、导流板圆心角α等对抛料均匀性的影响,建立饲料颗粒周向分布变异系数C_v与因素R_o、h_o、α之间的二次多元回归模型并解析,确定最优设计参数组合并进行场地验证试验。结果表明,各因素对周向分布变异系数的影响程度由大到小为:导流板圆心角α、外腔体半径R_o、外腔体高度h_o,当R_o取77.00 mm、h_o为85.40 mm、α为93.20°时C_v最小,其理论结果为14.13%,验证试验结果为15.08%,与模型理论值相吻合,与未优化前相比C_v降低50.50个百分点。表明基于EDEM-Fluent耦合方法进行气动式投饲机抛料性能参数优化改进是可行的。     

基于模糊逻辑控制的鱼塘养殖精准投饲系统设计与试验

为解决现有鱼塘养殖投饲模式粗放,养殖效率低的问题,基于模糊逻辑控制理论,设计一种鱼塘养殖精准投饲系统,采用Nash-Sutcliffe效率系数(NS)和均方根误差(RMSE)对传统投饲模式和精准投饲模式的决策性能进行评估,利用池塘试验,以鱼生长率、特定生长率和饵料系数为评价指标,分析了不同投饲模式对鱼生长的影响。设计的鱼塘养殖精准投饲系统主要包括水质监测系统、投喂决策控制系统和执行系统3个部分。首先通过水质监测系统获取投饲区养殖水体水质参数溶解氧饱和度(DO)和温度(T),结合投饲决策模型计算出目标所需投饲量,然后通过模块子程序控制驱动执行机构步进电机,带动齿轮齿条运动以调控供料斗开度,并采用测角法反馈饲料流量信息,调整目标投饲量,实现精准按需投饲作业。试验结果表明,精准投饲模式与传统投饲模式相比,NS值由-0.772提高至0.903,RMSE降低了19.671,鱼生长参数和产量不存在显著差异性(P0.05),但饵料系数同比降低9.23%,存在显著性差异性(P0.05)。研究表明,精准投饲模式系统决策控制性能良好,在不影响鱼类生长的情况下,有效提高了饵料利用率,降低饲料浪费,达到精准按需投饲的目的。