南极磷虾等径滚轴挤压剥壳工艺优化

该文采用响应面分析法对南极磷虾滚轴挤压剥壳工艺参数进行优化,以剥壳得肉率为试验指标,以滚轴转速、滚轴间隙、旋转圈数为自变量,在单因素试验的基础上进行响应面分析。获得最佳工艺条件为：滚轴转速1.6 r/s、滚轴间隙0.5 mm、旋转圈数1.7 r,预测的得肉率为36.44%,此参数条件下的实测平均得肉率为35.17%。在最佳工艺参数下,试验放置时间与剥壳得肉率的关系,结果表明：随着放置时间的增加,剥壳得肉率逐渐降低;手工剥壳得肉率从35.29%降至29.73%,机器剥壳得肉率从34.71%降至21.08%。机器剥壳得肉率较手工剥壳相对较低,且降幅更为明显。研究结果可为南极磷虾剥壳装备的研制提供参考。     

养鱼池塘机械拖网捕鱼系统的设计与试验

针对目前池塘拖网捕鱼作业完全靠人力,工作效率低的问题。通过在池塘两侧设置网具引导钢丝绳,利用液压绞车及拖引装置实现连续拖网的方法,开发了一套池塘机械拖网捕鱼系统。试验结果为：拖网系统在规格为50 m×100 m池塘进行机械拖网试验,拖网速度为10 m/min,拖网人员由12人减少至5人,拖网捕鱼效率约64.8%。机械拖网大幅减少了作业人数,运行稳定,适用于各类矩形池塘的捕捞作业。     

南极磷虾捕捞初期适宜挤压脱壳工艺参数

为了验证南极磷虾挤压脱壳设备的生产效果、完善并优化船上挤压脱壳生产工艺,该文开展了不同进料速度、原料放置时间和预冷时间对得肉率和虾壳残留率影响的研究。结果表明,对于刚捕捞后未经处理的磷虾,试验设备脱壳效果理想,得肉率约为25%、虾壳残留约为5%;放置时间在120 min以内的磷虾均可用作脱壳磷虾肉的生产,越新鲜的磷虾脱壳后得到的磷虾肉品质越好;对原料进行预冷来延长品质保持时间是保证产品质量的有效方法;冷冻后磷虾得肉率明显降低,实际生产中不建议采用。研究结果可为南极磷虾脱壳技术的应用和产业化提供参考。     

远洋中型单拖渔船中层拖网优化与试验

针对在中东大西洋海域作业的远洋中型单拖渔船缺乏捕捞小型中上层鱼类手段的现状,该研究通过分析大型中层拖网和中国近海大网目拖网的结构特点和水动力参数,综合大型中层拖网和近海大网目拖网的设计参数,优化设计了网口网目尺寸为12 m、网口周长分别为552、456和360 m共3个规格的试验网,并进行模型试验和海上生产试验.结果表...     

采用多元统计分析方法构建南极磷虾粉品质评价体系

南极磷虾是一种重要的战略性海洋生物资源,营养价值高,资源量大,开发利用前景广阔。为了构建南极磷虾粉品质评价体系,为南极磷虾粉品质的科学评价提供依据。通过检测15项南极磷虾粉品质指标,采用因子分析筛选品质评价指标,应用概率分布分级品质评价指标,通过层次分析确定品质评价指标权重,利用K-均值聚类分析和判别分析建立南极磷虾粉品质判别函数。结果表明：1）南极磷虾粉品质指标之间离散度有差异,变异系数在8.89%～84.46%;2）从15项指标中选择6项作为南极磷虾粉品评价指标（蛋白质、脂质、盐分、赖氨酸、生育酚、挥发性盐基氮）;3）建立了南极磷虾粉品质评价指标的分级标准和评分标准;4）建立了南极磷虾粉品质判别函数,判别率较高。该研究构建的南极磷虾粉品质评价体系为南极磷虾粉品质评价提供了科学依据,可以用于南极磷虾粉的品质定性判别和评价。     

船舶摇摆和工艺参数对南极磷虾挤压脱壳效果的影响

为了探究风浪造成的船只摇摆和工艺参数设置对南极磷虾挤压脱壳加工效果的影响,该文测量记录了不同横摇和纵摇状态下脱壳加工的得肉率和虾壳残留,分析了不同条件下脱壳滚轴长度区域的脱壳完成率。结果表明:船舶摇摆会对脱壳加工得肉率与虾壳残留率造成影响,但差异均不显著(P0.05),在纵摇7?和横摇5?时虾壳残留率分别达到1.07%和1.64%。船舶的摇摆对脱壳完成率有一定影响,随着摇摆幅度的增加,同一区域内脱壳完成率呈下降趋势。增加滚轴的长度能有效防止由于摇摆幅度增加而造成脱壳完成率降低的问题,当滚轴长度为1 200 mm时,脱壳完成率大于95%。放置时间对脱壳效果的影响较大(P0.05),放置2 h后的磷虾在区域Ⅳ的脱壳完成率降低至94%,虾壳残留率也相应增多。研究结果可为南极磷虾脱壳设备的应用和产业化提供参考。     

环境友好型虾夷扇贝捕捞网具优化设计与试验

目前中国虾夷扇贝网具存在捕捞效果差、海底生境影响严重等问题,该研究基于水下视频监控技术,设计了水压板导流与随动式惊扰相结合的拖曳网架结构。采用FLUENT软件对改造后捕捞网具的水下拖曳水动力特性进行分析得出,在拖曳水深在30~50 m、拖曳速度为1.8 m/s、网口高度为350 mm时,采用22.5°～30°负迎角弧式水压板,可减轻顶部湍流对底栖鱼类的兼捕影响,且随动式惊扰装置满足作业要求,此时拖曳稳定绳长约为156.80～261.34 m、稳定角度为11.03°、稳定拖曳力为2275.83 N。通过海上捕捞对比试验得出,在拖曳速度为1.5、1.8和2.0 m/s时,改造后捕捞网具与生产用捕捞网具在捕捞量方面无显著差异（P>0.5）,在碎贝量和底栖鱼类兼捕量方面显著降低（P<0.5）。单网平均捕捞量的偏差率分别为6.30%、0.59%和5.55%,单网平均碎贝量的偏差率分别为90.63%、84.78%、85.29%,单网底栖鱼类平均兼捕量的偏差率分别为78.57%、81.25%、84.85%。且在拖曳速度为1.8 m/s时,与生产用网具相比,单网平均捕捞量偏差率最低,单网平均碎贝量的偏差率最低,底栖鱼类平均兼捕量显著减少,符合环境友好型捕捞网具设计要求。     

捕鱼拖网形状与张力特性的数值模拟与水槽试验

为更好地利用数值模拟方法了解拖网的形状与张力变化特性,该文通过有限元计算方法和水槽试验的手段,以日本某四片式中层拖网模型为例,构建了拖网的水动力学特性数学模型,并进行了相应的水槽模型试验。通过计算值与试验值的比较,分析了拖网的形状变化(网口高度、网口宽度以及网身长度)、各部分受力变化(空纲拉力和拖网网衣目脚张力分布变化)以及相关的配线问题,说明仿真模型可以对拖网在水流中的变化进行有效模拟。拖网空纲力的试验值与计算值误差约为10%,网口高度、网身长度符合较好,网口宽度的平均误差小于10%。模型拖网网身中浮沉子纲、力纲及其周边网目受力较大,网囊部分受力较小,随着流速增加,上下网片比左右网片受力更大。同时,数值模拟计算可以为拖网配线提供量化依据,然而由于拖网类型多样,不同设计导致张力分布不同,故此需要具体类型具体分析。该研究结果表明,该文数值计算模型可以有效进行拖网的仿真模拟,为设计和改进拖网提供参考。     

水稻负压混流干燥室结构优化设计与试验

针对水稻竖箱式干燥过程中气流分布不均匀、干燥效率与干后品质同步性差等问题,基于不可逆热力学理论和负压原理,建立了水稻竖箱式干燥室的负压干燥特性解析模型。并结合混流干燥工艺,设计了一种变径开孔式角状管用于改善竖箱式干燥室角状管内风量分配关系,用于进一步提高水稻干燥均匀性。基于Fluent软件分别在空载和满载状态下,对干燥室内的流场进行数值模拟和试验验证。研究表明：采用变径开孔式角状管,可有效解决管内风速高、流动大等问题,干燥室风场不均匀性得到良好地改善,可为水稻均匀干燥提供设备保障。该研究采用自主研制的5HSN-1型负压循环干燥试验机,应用四因素五水平二次正交旋转试验方法进行了参数优化试验,建立了以热风温度、表现风速、排粮辊转速、初始含水率为试验因素,干燥速率和爆腰增值率为试验指标的回归模型,并通过优化分析,得出优化工作参数组合：表现风速为0.75 m/s,热风温度为40 ℃,排粮辊转速为3.2 r/min,初始含水率为16.9 %时,干燥速率为1.407 %/h,爆腰增值率为0.574%,试验验证值与优化值的相对误差为6.2%～7.4%,拟合良好,结果表明该模型有效,干燥效率高,干燥后综合品质优良,优化工艺参数具有实际应用价值。     

分流式灌水器结构优化设计与试验

水力性能和抗堵性能是评价灌水器性能的2个重要指标,但两者在对灌水器流道的结构要求上存在本质的矛盾,目前缺少有效的灌水器结构优化方法。为了定量优化出2方面性能都比较优越的流道结构,该文将渐缩、渐扩、分流等增大局部压力损失的方法应用到灌水器流道设计中,设计了一种分流式灌水器,提出基于灰靶理论的灌水器流道多目标优化方法;将正交试验方法和灰靶理论相结合,进行面向水力性能和抗堵性能的灌水器流道多目标优化。研究结果表明,当给定水力性能和抗堵性能权重均为0.5时,最优结构参数水平组合为A3B4C2D4,此结构的流道流态指数为0.5150,粒子通过率为88.504%,综合考虑了水力性能和抗堵性能2个目标。通过试验验证,该方法是灌水器流道结构设计与定量优化的有效方法。     

渔船拖网绞车张力自动控制系统设计及试验

为了补偿拖网渔船作业过程中绞车纲绳张力波动或渔船转向造成的负载不对称性,保持网具良好的开口形状,基于电液控制技术设计了拖网张力自动控制系统。对拖网曳纲张力采集方法进行了研究,采用油压力传感器间接测量拖网左右曳纲张力数据作为输入信号,传输到控制器进行逻辑运算,控制先导溢流阀调整马达溢流压力,改变绞车输出扭矩,从而驱动拖网绞车收、放来控制左右曳纲张力,达到系统动态平衡。并基于实验室虚拟仪器工程平台(laboratory virtual instrument engineering workbench,Lab VIEW)对系统软件进行了设计,实现绞车张力控制系统的参数设置与控制管理。为了验证系统的张力控制特性和实用性,对系统进行了海上应用试验,在张力自动控制模式下,拖网绞车根据渔船航速和水流自动调节收放网速度,减少作业过程中曳纲张力波动。拖曳过程中拖网曳纲长度范围为350~490 m,绞车曳纲张力范围为118~148 k N,对应系统压力为2.3~2.7 MPa,渔船平均拖速为5.6节。试验结果表明,左右曳纲张力差在合理范围内,系统能很好调节曳纲张力大小,为渔船安全生产提供了保障;启用张力控制系统后网口面积比未使用张力控制系统前增大了9.5%,有效调整了网口扩张,提高了捕捞效率。     

高真空脱溶工艺对南极磷虾油品质影响

为评估高真空脱溶技术对南极磷虾油品质的影响,该研究测定正己烷残留量、虾青素含量、色泽、氧化稳定性、脂肪酸组成,以及动脉粥样硬化指数（atherosclerosis index,AI）和血栓形成指数（thrombogenic index,TI）等多项指标,对脱溶工艺效果进行全面评估。结果表明,在50 ℃处理50 min、60 ℃处理30 min或70 ℃处理15 min的条件下,南极磷虾油中的正己烷残留量显著降至20 mg/kg以下,符合《食品安全国家标准 食用油：GB/T 2716-2018》对溶剂残留量的限定。脱溶工艺保护了虾青素含量,确保其质量分数维持在30 mg/kg以上,满足《农业农村部水产行业标准 磷虾油：SC/T 3506-2020》对磷虾油合格品的规定。脱溶处理后的磷虾油在色泽、氧化稳定性、脂肪酸组成以及AI和TI等关键指标上展现出良好的稳定性,未见显著变化（P > 0.05）。高真空脱溶工艺有效去除了溶剂残留,同时完好保留了磷虾油的理化特性和营养价值,为油脂工业高效、环保的脱溶解决方案的提出提供参考。     

微波干燥过程中南极磷虾肉糜的传热传质及形变参数模型

该文以南极磷虾肉糜作为媒介,基于电磁学、多相传输和固体力学变形模型研究了微波干燥仿真模型。通过在软件COMSOL Multiphysics中求解电磁方程、能量和动量守恒以及变形方程得到模拟结果。红外热成像仪用于拍摄样品表面温度分布,光纤传感器用于测定样品点的瞬时温度。经过180 s的间歇微波干燥,空间温度分布、瞬态温度曲线(RMSE=2.11℃)、含水率(干基,RMSE=0.03)和体积比与试验值有良好的一致性,说明仿真微波干燥是可行的。此外,微波模拟干燥过程中将虾肉糜视为形变材料与刚性材料,在温度和含水率方面显示了较明显的差别且前者与试验值更为接近,且未考虑收缩模型的温度和含水率的RMSE分别为9.42℃与0.08。该研究还对液态水和气体的内在渗透性(±50%)以及吸水膨胀系数(±50%)进行了敏感性分析。含水率对液态水的内在渗透性较敏感(RMSE=0.089),对气体的内在渗透性较不敏感(RMSE=0.023),体积比对吸水膨胀系数非常敏感(RMSE=0.053)。     

鱿鱼钓机的改进设计与试验

为提升鱿鱼钓机国产化水平,该文针对鱿鱼钓机的动力系统、控制系统、保护装置及控制面板等关键部件进行了改进设计。动力系统采用交流伺服驱动器结合交流伺服永磁同步电机的运行模式。控制系统包括放线程序、诱钓程序收线程序和收工程序子控制系统。显示操作面板采用数码管显示器和图文显示屏相结合的方式,可根据不同海况和钓捕要求调节作业参数。在保护装置方面设计了智能防过载功能,0位(重锤位于海平面的位置)及上限位置保护和缺相报警措施。海上测试结果表明试验机运行稳定,试验机20 d渔获量为2 493 kg,试验机渔获量与对照机无显著性差异(P0.05)。