波流作用下双体组合式网箱水动力特性研究

运用刚体运动学原理及集中质量方法,建立了双体组合式网箱浮架、网衣、锚绳及浮子的受力运动方程数学模型,利用物理模型试验对数学模型进行了验证.结果表明,所建立的数学模型具有较好的可靠性及准确性.在此基础上运用数学模型,计算了在不同波流工况下,双体组合式网箱的锚绳受力、浮架运动及网衣变形.计算结果表明:在相同工况下,三类锚绳相比,连接锚绳受力最大,锚碇锚绳受力次之,网格锚绳受力最小;各种工况下,三类锚绳的受力随流速、波高的增加有不同程度的增加,随周期的增加有一定程度的减小;浮架中心点水平方向运动幅度总体表现为随流速的增加有一定程度的增加,竖直方向运动幅度总体表现为随流速的增加略有减小,浮架中心点水平、竖直方向运动幅度随波高、周期的增加均有一定程度的增加;浮架倾角随流速的变化不明显,随波高的增加有一定程度的增加,随周期的增加有一定程度的减小;网衣体积损失率总体上表现为随流速的增加有一定程度的增加,波高、周期变化对网衣变形影响较小.     

输油管道弯管固液两相流流动特性数值模拟

为了除去输油管道弯管低洼处的泥沙颗粒杂质,利用Fluent进行数值模拟,研究油流流速、弯管上倾角、颗粒粒径对泥沙颗粒运动规律的影响,利用Origin对模拟数据进行拟合处理,分别得到油流流速、颗粒粒径、弯管上倾角与压力梯度的函数关系式。结果表明:随着油流流速增快、弯管上倾角增大、颗粒粒径减小,管道压力梯度增大;油流流速与压力梯度的函数关系式斜率最大,说明油流流速对弯管压力梯度的影响最大。此外,对上倾角与压力梯度、颗粒层迁移速度之间的关系进行了分析,在所研究的模拟工况下,应选取小于30°的弯管上倾角。(图4,参25)     

基于计算流体动力学的风送式喷雾机风送系统流场模拟及结构优化

为缩短研发周期,减少成本,通过计算流体动力学(computer fluid dynamics,CFD)技术对风送式喷雾机的风送系统进行设计和优化,从最大限度地减小气流能量的损失和涡流、提高流场分布均匀性的原则出发,设计了最佳的风箱结构和具体参数。为实现根据树冠形状调整风送系统高度和倾角以适应不同生长时期不同类型的果园,通过CFD模拟计算和试验,探究了风送式喷雾机的气流速度和安装角度对气流速度场的影响规律,并模拟分析了喷雾机流场分布规律。在获取了风送距离与风送速度的关系(随着风送距离的增加,风速逐渐减小,减小的幅度也逐渐减小)后,建立了喷雾高度与喷头倾角的线性关系模型。结果显示:当喷头倾角大于85°或小于40°时,喷头倾角变化对于气流场的改变影响不大;当喷头倾角为40°～85°时,随着喷头倾角的增加,喷雾高度也相应地增加。本研究为实现仿形喷雾的自动化提供了理论依据。     

流速对云南华鲮幼鱼游泳行为的影响

[目的]研究水流速度对云南华鲮幼鱼游泳行为的影响。[方法]在25℃水温下,采用特制的鱼类游泳行为测定装置对静水和0.1、0.2、0.25 m/s流速下幼鱼的游泳状态、游泳速度、趋流率、摆尾频率进行了测定。[结果]云南华鲮幼鱼游泳状态的变化与流速有关,当水流速度增大,主要游泳状态由逆流静止变为逆流前进;摆尾频率和游泳速度均随流速的上升而显著增大,趋流率从0到0.2 m/s显著增加,但是当流速为0.25 m/s时趋流率有所下降,而且在90 min内随时间的延长趋流率逐渐下降;而泳速则受到游泳状态的显著影响。在逆流游泳的3种状态中,游泳速度都随着水流速度的增大而显著增大,顺流而下状态的游泳速度和水速间无明显规律;游泳速度、摆尾频率和水流速度之间均存在显著的线性正相关。[结论]水流速度对云南华鲮幼鱼的游泳状态、趋流率、摆尾频率游泳速度等有显著影响。     

固气旋风分离器分离效率影响的数值分析

采用计算流体动力学软件（Fluent）对旋风分离器进行数值模拟计算,采用雷诺应力模型（RSM）模拟旋风分离器内流体的流动,分析了流量、溢流管深度和入口形式对分离效果的影响。研究表明：①在一定流速范围内,当流速降低对大颗粒（d≧100μm）分离效果没有太大的影响,但分离速度降低,分离效率减少;对中等粒径（20μm〈d〈100pm）的颗粒影响较大,会显著降低其分离效果和分离效率;对小粒径（d 20μm）的颗粒影响较大,颗粒在分离时更快的向靠近轴线附近运动,更容易逃逸,分离效率降低。②在一定长度范围内,随着溢流管插入深度的增加,大粒径颗粒分离速度增加,小粒径颗粒分离效果增强,溢流管插入深度的增加有利于固气分离,并且溢流管插入深度对压力降的影响不大。③蜗壳式入口相对于矩形切向入口型式,增大了旋风分离器的入口半径,使得进流量的增加（生产能力的增大）,同时会导致内旋涡旋速度的增加,有效分离粒径减小,分离效率提高。     

近壁射流在倾斜顶板上扩散特征的实验研究

在顶板导流设计的通风系统中,不同倾斜角度的顶板通过改变射流气流冲击后流体的扩散特征,从而决定通风系统的设计,因此研究不同倾斜顶板中冲击射流流速的变化规律是设计通风系统中一项重要。基于附壁射流和冲击射流理论与试验,对近壁面射流气流在不同倾角顶板结构中的扩散规律进行研究。结果表明:近壁面圆形孔射流扩散过程的过程中,随着顶板倾角的增加,使射流轴线流速降低、射流流速半宽增加。顶棚射流中轴线流速的分布与扩散距离成反比,倾角从0～90°时,无量纲比例系数会从8.07降低到4.95。同时,沿顶板水平方向轴向速度的分布符合高斯分布模型,高斯模型参数K随倾角从0～90°增大而从0.91降低到0.30。     

梭锥管混浊流体分离装置水沙分离试验研究

运用均匀正交设计法和投影寻踪回归分析法(PPR)对梭锥管混浊流体分离装置(简称梭锥管)进行了结构优化试验研究。根据前期研究结果,确定了锥圈间距、进流量、倾角、底孔孔径作为正交试验的4个主要影响因素,选择UL9(34)对梭锥管混浊流体分离装置进行了均匀正交试验,应用投影寻踪回归分析方法对试验结果进行了数据分析和计算机仿真优化。结果表明,与前期研究结果相比,梭锥管的水沙分离效果与其纵轴线与水平面的倾角大小有关,当倾角为60°时,水沙分离效果较好,浓缩率达到了1.73。进流量和锥圈间距相同的梭椎管,底孔越大,耗水率越大,表面负荷率随着底孔的增加逐渐减小,而锥圈间距对耗水率和表面负荷率影响很小。进流量不变时,浓缩率随着底孔孔径和锥圈间距的减小而增大。     

大黄鱼网箱养殖投喂黑水虻幼虫试验

为了拓展黑水虻在水产养殖中的应用,在浙江省乐清湾的海水网箱养殖场进行了黑水虻幼虫浮性试验、活体保存试验,以及大黄鱼养殖投喂黑水虻活体幼虫试验.结果表明,黑水虻幼虫在海水中多数上浮,便于鱼类养殖时投喂;黑水虻幼体在40目海水网箱中可存活10 d以上而不发育蜕皮和变硬;另外,在大黄鱼养殖纯投喂配合饲料和混合投喂黑水虻活体幼...     

鱼菜共生蔬菜栽培技术

<正>1.浮架制作。浮架的结构简单,制作方便,凡是能浮在水面的材料都可作为制作浮架的材料,如PVC管、竹子、稻草、泡沫、塑料瓶等,可根据经济、取材方便的原则选择合适浮架。(1)PVC管浮架制作方法。用PVC管(直径110毫米)按照1米×2米或1米×4米规格,四端用弯头连接并密封,上下两层用上疏下密两种聚乙烯网片拴牢制成浮床,主要作用是使蔬菜漂浮水面生长,隔断食草性鱼类吃菜和控制茎叶生长方     

基于对数螺旋组合面的黏性土被动土压力数值解

【目的】针对对数螺旋组合面图解法计算被动土压力过程繁琐和精度低的问题,探讨其数值计算方法,以提高计算精度,方便工程应用。【方法】基于对数螺旋组合面法的基本原理,运用数学、力学手段,推得了可用于编程试算的黏性填土挡土墙的被动土压力计算公式,并用实际算例对公式进行了检验。【结果】算例分析表明,基于库仑理论的计算值明显大于研究所建方法的计算结果,其差值随着填土的内摩擦角φ、黏聚力c及填土与挡墙之间的外摩擦角δ的增大而增大,而随着墙背倾角ε的增大而减小。【结论】对数螺旋组合面比较切合工程实际,采用研究建立的方法计算被动土压力,可优化工程设计,降低工程造价。     

20×10^4m^3超大型储罐双盘式浮顶性能与设计

针对某20×10^4 m^3超大型储罐用双盘式浮顶提出整体建模的数值计算方案,建立整体ANSYS有限元模型.按照相关标准规定对浮顶正常漂浮工况、两个相邻浮舱泄漏工况、一个边缘浮舱与相邻环向浮舱整体泄漏工况、上顶板250 mm积水工况4种情况下的应力分布和下沉位移进行分析计算.结果表明：上顶板250 mm积水工况为最危险工况,此时浮顶最大应力为123.9 MPa,最大下沉位移422.4 mm.利用有限元计算模型开展以减轻浮顶总体质量为目的的结构优化计算,结果表明：桁架的数量对于浮顶整体质量影响较小,但对于增加浮顶支撑、减小应力水平的影响较大,结构优化应从减小板材厚度方面考虑.（表1,图4,参6）     

基于ANSYS/LS-DYNA的大豆锯齿回转切割器作业参数优化

为分析锯齿回转切割器作业参数变化对大豆秸秆切割阻力的影响,优选切割器最佳作业参数组合。利用ANSYS-LS/DYNA对锯齿回转切割器的大豆秸秆切割过程进行了模拟仿真,分析了秸秆整个切割过程的切割阻力变化情况。分析结果表明,秸秆切割阻力为多峰波动函数。以切割线速度、切割器倾角及作业速度为试验因素,切割阻力为试验指标,进行了正交参数优化虚拟试验研究。影响因素顺序为切割线速度切割器倾角作业速度,切割线速度及切割器倾角为极显著影响(P0.01),作业速度为显著影响(P0.05);切割阻力随着切割线速度的增大及前进速度的减小而先减后增,随着切割器倾角增大而增大。当切割线速度15 m·s~(-1),切割器倾角-10°,作业速度1.5 m·s~(-1)时,切割阻力最小为13.387 N,且切割器最优参数通过了仿真试验验证。     

立式螺旋开沟机工作部件的模态分析

开展螺旋开沟机工作部件的动态特性研究,分别采用运行模态分析试验和有限元模态分析方法确定工作部件在自由状态下的低阶模态固有频率,将试验测得的固有频率和有限元分析得到的结果进行比对,以验证有限元法的正确性.为了进一步研究螺旋开沟机的动态特性,对其工作部件进行约束模态分析,通过改变螺旋叶片内径、螺距和厚度以达到减振、降噪的目的,确定不同结构参数对固有频率的影响规律.结果表明,有限元分析方法的正确性得到了验证;工作部件的固有频率随着螺旋叶片内径和螺距的增加而增加;低阶固有频率随着厚度的增大而减小,而高阶固有频率随着厚度的增大而增大.     

低温下养鱼要“三防”

冬季气温较低，养殖环境管理较难，要做到“三防”：1．防浅水。越冬池水浅，水温变化快，温差大，对鱼生长不利。水位下降后，鱼群密度相应增大，容易造成缺氧而使鱼停止生长甚至死亡。因此，冬季鱼池应保持正常水位。2．防缺氧。在正常情况下，缺氧泛塘大都发生在夏秋高温季节，冬季少见。但在肥水鱼塘、深潭死水鱼塘以及网箱养殖条件下，冬季也会发生缺氧死鱼。在上述水域，随着气温降低，表层水温度下降、密度增加而下沉，底层缺氧和无氧的水上浮，会造成上层水体严重缺氧。     

飞碟型网箱水动力模型试验与理论计算比较

通过飞碟型网箱模型试验,得出网箱水阻力和网箱网形的变化与流速之间的关系。网箱总阻力与箱体网衣湿水面积成正比,正常工作环境下网箱水阻力与流速之间成F=36090×V1.7904的关系。理论计算值一般比模型试验所得的网箱水阻力小10%左右。随着流速增加,网箱立柱向前倾斜的程度略为增加,当水流达到2kn时,其倾斜角约为5°。模型试验中,网箱网衣在不同的流速下变形不大,网箱容积基本保持不变。     

飞碟型网箱水动力模型试验与理论计算比较

通过飞碟型网箱模型试验,得出网箱水阻力和网箱网形的变化与流速之间的关系。网箱总阻力与箱体网衣湿水面积成正比,正常工作环境下网箱水阻力与流速之间成F=36090×V1.7904的关系。理论计算值一般比模型试验所得的网箱水阻力小10%左右。随着流速增加,网箱立柱向前倾斜的程度略为增加,当水流达到2kn时,其倾斜角约为5°。模型试验中,网箱网衣在不同的流速下变形不大,网箱容积基本保持不变。     

油菜秸秆颗粒-石英砂在导向喷动流化床内的流动特性

在内径0.15 m、高1.04 m的有机玻璃导向喷动流化床内,观察了秸秆颗粒-石英砂二元混合物系的流动特性。结果表明:最小喷动流化速度随静止床层高度和秸秆颗粒在混合物中比例的增加而减小;流化气的引入有利于喷动,可使喷动气气速减小,但会使最小喷动流化速度增大。固体循环速率随静止床层高度增加先快速增加后增加趋缓,随秸秆颗粒比例的增加而减小,但秸秆颗粒的循环速率变化不大。随静止床层高度的增加,中心喷泉高度在0.092 m之前快速增加,0.092 m之后有小幅度增加,秸秆颗粒比例增加,中心喷泉高度减小。操作相图可分为固定床、局部喷动流化床、喷动流化床、带出床4部分,喷动流化区域随静止床层高度的增加而减小,随秸秆颗粒在混合物中质量比例的增加而增大。最后,提出了导向管喷动流化床最小喷动流化速度和中心喷泉高度的关联式。     

基于数值模拟的单锚张纲张网水动力性能研究

为深入开展单锚张纲张网渔具结构优化、渔获性能评价研究,使用数值计算方法对其水动力特性和形状进行模拟。根据田内准则将中国东海近海渔业生产中常用的单锚张纲张网(230 m×180 m)按大尺度比为25和小尺度比为3.95缩小,然后使用集中质量法对模型张网进行离散化处理,并对网目进行群化。建立拓扑结构,在此基础上采用有限元方法建立单锚张纲张网数学模型并进行数值模拟。结果表明:网具从初始状态到稳定状态的时间随流速的增加而减小;当流速较小时,网口水平和垂直扩张较好,随着流速的增加,网口两侧网衣垂直扩张逐渐减小,上、下纲中部高度未见明显减小,但后坠程度逐渐增大,网具纵向拉伸逐渐增大,网口的宽度明显减小,而网口高度略有下降;网具各部分网衣的缩结系数从网身到网囊逐渐减小,且随着流速的增加而减小;网具的总阻力(F)随流速的增加而增加,且与流速(v)呈F=480.1×v1.722的关系;网具上纲和下纲两端结附网线张力载荷较为集中,且随着流速的增加,集中载荷分布趋势愈加明显。研究表明,通过数值模拟分析网具的总体扩张和阻力,掌握张网网具各部分网衣和纲索的张力载荷分布,以及随流速的变化情况,分析网具的受力均匀性和结构合理性,了解各部分网衣的横向扩张情况,这对于分析网具整体选择性、滤水性和渔具的导鱼性等至关重要。     

黄土丘陵沟壑区梯田地埂土壤崩解特性试验研究

通过静水崩解试验研究梯田地埂植物篱的抗蚀性,分析地埂植物篱不同深度土壤的崩解量与根系状况,研究不同梯田地埂植物篱的抗侵蚀效果。结果表明:地埂植物篱可明显降低土壤崩解量,提高地埂抗蚀性;在无根系影响的对照光埂上,随着土层深度的增加,土壤容重随之增大,崩解量随之减小;在根系及密度的双重影响下,根系对崩解量的影响较大,崩解量随着有效根系数量的增多而减小,抗蚀性增强。     

浮绳式网箱框架纲波浪力特性的初步试验研究

结合生产的实际需要,沿海浮绳式网箱生产的作用日益突出,因而研究其水动力特性非常重要。根据这一需要,采用预加张力的直交系泊方法,依据目前柔性浮绳式网箱尺寸和渔具模型试验方法设计、制作了一个柔性浮绳式网箱模型（1 m×1 m×1 m）,并进行了水槽试验。试验工况为规则波,周期为0.8～2.0 s（间隔0.2 s）,波高为50～250 mm（间隔40 mm）。在不同波浪周期、波高下,根据测量数据,分析研究作用在浮绳式网箱框架纲上波浪力的特性。试验结果表明：波浪力的变化与波浪特性相似,呈周期性、不对称变化,垂直于波浪方向的2根框架纲的波浪力峰值比与波浪方向平行的2根框架纲的稍小。框架纲上的波浪力不是同步变化的,存在一定相位差,但由于框架纲是柔性绳索制成的,因而能承受由于不同相位波浪力产生的扭矩剪切作用,证明了波浪作用下HDPE网箱常受到破坏而浮绳式网箱安然无恙的事实。最后,就水流和波浪共同作用下的网箱水动力学进行了试验研究,发现波流共同作用下的水动力值并不是单独在纯流和纯波下的水动力的值的简单相加,而存在一修正项。