利用CFD技术对养殖工船养鱼水舱温度场和流场模拟及验证

• 作者: 宋协法 董登攀 郑书星 黄志涛
• 来源期刊: 中国海洋大学学报（自然科学版）
• 学科: 农学
• 关键词: 养殖工船 养鱼水舱 流态 温度场 数值模拟 CFD技术
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 37-44
• 页数: 8页
• 分类号: S953.9
• 字数: 6677字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16441/j.cnki.hdxb.20170257

摘要

为给养殖对象提供适宜生长条件,本文探究了冷水团养殖工船养鱼水舱水体温度、舱底流态与进水流速的关系.利用CFD(Computational fluid dynamics)技术模拟养鱼水舱的传热和流态,设计水舱保温方案,确定最佳进水流速,通过理论计算分析水舱保温效果.研究表明:在无保温层情况下,养殖水体温度与进水流速呈现函数关系:y=-1.75 lnx+293.25,外界环境对舱内水体温度影响较大;保温层厚度为30和50 mm时,两者均有良好的保温效果.流态模拟表明,该进排水条件下,池中心存在一定规模死水区,最小进水流量为76.3 m3/h,此时池底水体旋转速度为17.2 cm/s.经分析,可采用硬质聚氨酯泡沫作为水舱保温材料,玻璃钢内衬作为养殖舱壁.理论计算表明设计的保温方案可长时间满足养殖对象对水温的需求,但在高温时段舱盖板应及时关闭.通过温度场和流场数值模拟验证,模拟值与实测值对比,温度误差小于9.1％,速度模拟值和实验值可较好吻合.研究结果表明,所选湍流模型能对养鱼水舱温度场和流场准确模拟,外界温差13℃条件下,养鱼水舱保温层厚度为30 mm,设计的保温方案具有良好保温效果,养殖水体水力停留时间应小于1.9h.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋协法	中国海洋大学水产学院海洋渔业系	65	569	14.0	20.0
2	黄志涛	中国海洋大学水产学院海洋渔业系	20	94	5.0	9.0
3	董登攀	中国海洋大学水产学院海洋渔业系	20	73	5.0	8.0
4	郑书星	中国海洋大学水产学院海洋渔业系	1	0	0.0	0.0