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双通道排水系统对矩形圆弧角养殖池流场特性的影响研究 被引量:6
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作者 张倩 桂劲松 +3 位作者 薛博茹 任效忠 熊玉宇 王国峰 《渔业现代化》 CSCD 2020年第6期19-25,共7页
为改善养殖池内水动力条件和基于提高养殖池自净能力的需求,采用双通道排水系统实现养殖池内固体废弃物的第一级有效分离,并对双通道养殖池内的流场特性开展研究。基于计算流体力学(CFD)技术建立了矩形圆弧角养殖池的三维湍流数值模型,... 为改善养殖池内水动力条件和基于提高养殖池自净能力的需求,采用双通道排水系统实现养殖池内固体废弃物的第一级有效分离,并对双通道养殖池内的流场特性开展研究。基于计算流体力学(CFD)技术建立了矩形圆弧角养殖池的三维湍流数值模型,并对单通道和双通道养殖池流场特性进行对比分析。结果显示:在单管入流条件下,双通道养殖池的平均速度比单通道养殖池平均增长约7%,阻力系数平均降低约13%,同时均匀系数UC50平均大幅提高约23%;而在双管入流条件下,双通道养殖池的平均速度比单通道养殖池平均增长约8%,阻力系数平均降低约14%,均匀系数UC50平均增长约7%。研究表明,双通道养殖池的底流分流比对于流场特性的影响较小,双通道排水系统能够有效改善养殖池内水动力条件,增强水力混合特性。 展开更多
关键词 双通道排水系统 矩形圆弧角养殖池 流场特性 计算流体力学
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单进水管结构对单通道矩形圆弧角养殖池水动力特性的影响研究 被引量:27
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作者 于林平 薛博茹 +5 位作者 任效忠 刘鹰 许条建 史宪莹 胡艺萱 张倩 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-140,共7页
为研究进水结构及其设计参数对循环水养殖池水动力特性的影响,采用流体动力学仿真技术,基于有限体积法和有限差分法建立三维数值计算模型,对矩形圆弧角养殖池在单进水管结构水力驱动模式下,不同射流孔数和进水管布设位置对养殖池内(尤... 为研究进水结构及其设计参数对循环水养殖池水动力特性的影响,采用流体动力学仿真技术,基于有限体积法和有限差分法建立三维数值计算模型,对矩形圆弧角养殖池在单进水管结构水力驱动模式下,不同射流孔数和进水管布设位置对养殖池内(尤其是池底)流场的影响进行三维数值计算,并对排污口附近的复杂流场特征进行了重点分析。结果表明:提高日循环次数(本研究增加射流孔数)有利于增加养殖池内平均流速与速度分布均匀性;进水管布设于圆弧角位置是优选布设,有利于改善养殖池底部水动力特性。研究表明,进水管采用圆弧角位置布设,日循环次数为100~120次/d(本研究对应射流孔数为18~21个)时,养殖池内尤其是底部能达到较优流场状态,该结果可为工厂化循环水矩形圆弧角养殖池进水结构的参数设计和布设位置选择提供参考依据。 展开更多
关键词 矩形圆弧角养殖池 单进水管 水动力特性 数值模拟
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长宽比对双进水管结构矩形圆弧角养殖池排污特性的影响 被引量:2
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作者 史宪莹 李猛 +5 位作者 任效忠 冯德军 刘航飞 周寅鑫 刘海波 赵晨旭 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期707-716,共10页
为探究长宽比参数(即L/W,L为养殖池长边,W为养殖池宽边)对双进水管结构矩形圆弧角养殖池排污特性的影响,构建了固-液两相流数值计算模型(DPM离散项模型与RNG k-ε连续相模型),定义了适用于较大长宽比养殖池排污模拟的粒子重叠撒布方式,... 为探究长宽比参数(即L/W,L为养殖池长边,W为养殖池宽边)对双进水管结构矩形圆弧角养殖池排污特性的影响,构建了固-液两相流数值计算模型(DPM离散项模型与RNG k-ε连续相模型),定义了适用于较大长宽比养殖池排污模拟的粒子重叠撒布方式,在L/W为1.0~1.9工况下,对两种进水管布置方式(进水管布置在长边中心和宽边中心)的养殖池排污效果进行了数值模拟试验。结果表明:L/W=1.0~1.5时,两种进水管布置方式的养殖池内粒子排除率均可达95%以上,随着长宽比的增加,养殖池内的排污效果变差;L/W=1.6~1.8时,进水管布置在长边中心时,未能排除的粒子在养殖池内汇聚更为集中。研究表明,在实际矩形圆弧角养殖池建设过程中,为使养殖池具有良好的排污性能和提高场地利用率,可选择L/W=1.0~1.5的池形进行建造。 展开更多
关键词 长宽比参数 矩形圆弧角养殖池 排污特性 固-液两相流数值模型
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基于CFD的进水管布设位置对沉降式固体颗粒排污影响的数值模拟 被引量:7
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作者 薛博茹 李永锋 +3 位作者 胡艺萱 任效忠 赵云鹏 毕春伟 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期620-628,共9页
为研究不同进水系统结构对单排污通道矩形圆弧角养殖池内沉降式固体颗粒物排出效率的影响规律,优化养殖池进水结构并提高养殖池系统的集排污性能,运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真技术构建固-液两相流数值计... 为研究不同进水系统结构对单排污通道矩形圆弧角养殖池内沉降式固体颗粒物排出效率的影响规律,优化养殖池进水结构并提高养殖池系统的集排污性能,运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真技术构建固-液两相流数值计算模型,研究了弧壁单管和直壁单管养殖池系统内不同密度(1100、1200、1300、1400、1500 kg/m^(3))和粒径(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mm)的沉降式固体颗粒物的排出效率。结果表明:固体颗粒物的最终排出率与进水管布设方式及自身属性(密度与粒径)均相关;对于不同密度的颗粒物而言,弧壁单管进水模式下,5种密度的固体颗粒物的最终排出率较直壁单管进水模式平均提高28.60%,且随着密度的增加固体颗粒物的最终排出率呈现先增大后减小的趋势,直壁单管进水模式下,颗粒物的排出率随颗粒物密度的增加而降低;对于不同粒径的颗粒物而言,弧壁单管进水模式下,7种粒径的固体粒子的最终排出率较直壁单管进水模式平均提高38.32%,两种进水模式下,固体颗粒物最终累计排出率均随颗粒物粒径的增大呈现先降低后增加的趋势。研究表明,进水管布设于弧壁位置(进径比C arc/B arc=0.01)能够有效提高沉降式固体颗粒物的排出率,本研究结果可为优化工厂化循环水养殖池系统的集排污性能提供参考。 展开更多
关键词 固-液两相流模型 固体颗粒物 排出率 矩形圆弧角养殖池
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