横摇运动下养殖工船水环境流场特性数值分析 被引量：10

1

作者 崔铭超 王靖 郭晓宇 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期204-215,共12页

发展以大型游弋式养殖工船为核心的深远海养殖工程可为渔业养殖提供新的养殖手段。论文采用数值方法研究了养殖工船舱内水环境流场特性,采用数理统计方法分析水流速度分布的均匀性以及换水效率,建立了养殖船舱内水环境适渔性的评估方法... 发展以大型游弋式养殖工船为核心的深远海养殖工程可为渔业养殖提供新的养殖手段。论文采用数值方法研究了养殖工船舱内水环境流场特性,采用数理统计方法分析水流速度分布的均匀性以及换水效率,建立了养殖船舱内水环境适渔性的评估方法。典型海况中船舶横摇运动对养殖鱼舱中流场的影响研究表明:横摇运动可加快水流速度缩短换水时间,但同时加剧了养殖水环境水流速度的非均匀性,相比之下进水射流形成的推流影响并不显著;横摇角和横摇周期的影响研究表明水流速度随横摇角增大而增大,而随着横摇周期的增大而减小;通过统计分析发现横摇角和横摇周期对水的停留时间影响不大;在养舱中心存在低速区,进水口产生的射流对低速区影响不大。 展开更多

关键词 养殖舱 横摇 停留时间 速度均匀性 数理统计分析

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横摇运动下养殖工船多液舱流场特性数值分析 被引量：6

2

作者 方舟 徐红昌 戴锦阳 《船海工程》 北大核心 2021年第6期41-45,50,共6页

为了解横摇运动对大型养殖工船养殖舱内养殖环境的影响,采用欧拉多相流方法建立养殖舱横摇运动数值计算模型,对某养殖工船横摇运动下多液舱流场特性进行数值模拟,结果表明,沿船中布置的养殖舱内流体速度变化程度远小于沿船体左右两侧布... 为了解横摇运动对大型养殖工船养殖舱内养殖环境的影响,采用欧拉多相流方法建立养殖舱横摇运动数值计算模型,对某养殖工船横摇运动下多液舱流场特性进行数值模拟,结果表明,沿船中布置的养殖舱内流体速度变化程度远小于沿船体左右两侧布置的养殖舱;养殖舱适养流速区域占比时历曲线具有一定的周期性,其周期大致为横摇运动周期的一半;横摇幅值相同时,养殖舱适养区域占比随着横摇周期的增大而增大;养殖舱液位高度对沿船体对称布置的养殖舱内流场影响较小,养殖舱沿船体左右舷布置时,养殖舱液位高度在肩部区域较为适宜,此时舱内流体晃荡程度较小。 展开更多

关键词 养殖舱 横摇运动 适渔性 液舱晃荡 CFD

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横摇晃荡对矩形工船养殖舱内流场与颗粒物去除的影响

3

作者 吉泽坤 刘晃 +2 位作者 崔铭超 牛诗雨 刘胜男 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第5期28-37,共10页

深远海养殖工船游弋式养殖是现代海洋渔业发展的一个重要的方向。基于FLOW-3D软件探究了横摇运动对舱内流场特征的影响,并在此基础上计算了不同横摇工况下流场中废弃颗粒物的去除情况。结果显示:控制横摇周期一定,随着横摇角度从0°... 深远海养殖工船游弋式养殖是现代海洋渔业发展的一个重要的方向。基于FLOW-3D软件探究了横摇运动对舱内流场特征的影响,并在此基础上计算了不同横摇工况下流场中废弃颗粒物的去除情况。结果显示:控制横摇周期一定,随着横摇角度从0°增加到2°,舱内流速略有增加。而当横摇角度从2°增加到7°时,舱内流速出现大幅增加,v_(50%)从0.171 m/s增加到0.477 m/s;同时横摇角度的增大也使流速的整体分布更加离散。横摇角度幅值2°以内工况的流动均匀性指数主要集中在0.8~0.85,当横摇角度幅值增加到3°后,养殖舱流动均匀性显著降低,养殖舱内水体流动均匀性指数均小于0.8。当横摇角度幅值一定时,横摇周期缩短,养殖舱内流速急剧增大,各工况流速的v_(50%)与其他分位数呈线性增长趋势而舱内水体的流动均匀性变化并不显著。对于养殖舱内废弃固体颗粒物的去除,在横摇周期和颗粒物自身属性一定时,整个过程分为效果相反的前后两个阶段:从颗粒物投放进入流场至投放后的1 000 s内,横摇角度幅值越小,其去除速率越高;此后直至整个算例的计算结束,横摇角度越大,颗粒物去除速率越高。而横摇周期对养殖舱内颗粒物的去除排出基本没有影响,各个工况颗粒物去除的达标时间极为接近。 展开更多

关键词 养殖工船 养殖舱 流场 颗粒物 数值仿真

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折角比对养殖工船舱内流场特性的影响

4

作者 赵玲菲 薛博茹 赵云鹏 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第2期22-31,共10页

为改善带有顶、底边舱且低径深比的养殖工船养殖舱内流场特性,以提高水产养殖动物福利与经济效益,提出一种结构优化参数折角比(a/B,a为角壁边长,B为养殖舱壁边长),以评估养殖舱内流场的改善效果。基于计算流体动力学(CFD)仿真技术,研究... 为改善带有顶、底边舱且低径深比的养殖工船养殖舱内流场特性,以提高水产养殖动物福利与经济效益,提出一种结构优化参数折角比(a/B,a为角壁边长,B为养殖舱壁边长),以评估养殖舱内流场的改善效果。基于计算流体动力学(CFD)仿真技术,研究折角比参数a/B(0~0.4)和进水速度(0.8~1.2 m/s)对养殖舱内流场特性的影响。结果显示:不同进水速度下,养殖舱内流体特性的变化趋势一致;养殖舱水力停留时间一致的条件下,当折角比参数0.25≤a/B≤0.40时,养殖舱内流场均匀性较好,平均流速较原方形养殖舱提高35%,能量有效利用率提高70%;角壁附近低流速区域减少,养殖舱中间排水口区域有明显涡柱形成,有助于提高养殖舱系统的自清洁性能。研究表明,折角比参数a/B控制在0.25~0.40时,有助于提高养殖舱系统的能量有效利用率和养殖空间利用率。研究结果可为养殖工船养殖舱的结构设计和优化提供参考依据。 展开更多

关键词 折角比 养殖工船 养殖舱 流场特性 计算流体力学

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纵摇运动下船载养殖水体流场特性数值分析 被引量：6

5

作者 崔铭超 王庆伟 张彬 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第10期56-60,132,共6页

大型游弋式养殖工船可为深蓝渔业提供新的养殖手段。文章基于STAR-CCM数值计算软件研究了纵摇运动下养殖液舱内的流场特性和壁面压力,建立了养殖液舱内适渔性的评估方法。典型海况中船舶纵摇运动对养殖液舱中流场的影响表明:当养殖液舱... 大型游弋式养殖工船可为深蓝渔业提供新的养殖手段。文章基于STAR-CCM数值计算软件研究了纵摇运动下养殖液舱内的流场特性和壁面压力,建立了养殖液舱内适渔性的评估方法。典型海况中船舶纵摇运动对养殖液舱中流场的影响表明:当养殖液舱纵摇频率一定时,液舱内流速及壁面压力随纵摇幅值增大而增大;当养殖液舱纵摇与养殖水体发生共振时,液舱内流速及壁面压力急剧增大,对养殖对象安全及结构强度均有极大的不利影响。对于海上养殖工船的养殖安全运行,选择风浪流条件合适的渔场,结合船体耐波性研究,优化船体型线,调节养殖舱水体固有频率,避开共振运动,是养殖工船适渔性研究的一个重要方向。 展开更多

关键词 养殖舱 纵摇 流速 壁面压力 共振

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颗粒特性对矩形养殖舱中颗粒物去除效果的影响

6

作者 吉泽坤 刘晃 +2 位作者 崔铭超 张成林 秦康 《上海海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1068-1079,共12页

养殖工船是拓展深远海养殖空间的新途径之一,在船载舱养过程中,如果未消化的饲料残渣和排泄物等颗粒物不能及时排出,则会对鱼类健康及其生长环境产生严重的负面影响。采用FLOW-3D软件进行数值仿真计算,研究了静止状态下30万t级养殖工船... 养殖工船是拓展深远海养殖空间的新途径之一,在船载舱养过程中,如果未消化的饲料残渣和排泄物等颗粒物不能及时排出,则会对鱼类健康及其生长环境产生严重的负面影响。采用FLOW-3D软件进行数值仿真计算,研究了静止状态下30万t级养殖工船养殖舱出水口数目对舱内流场特征的影响,并在此基础上探究不同粒径与密度的颗粒物在舱内的去除效果。结果表明:当总进出水流量与出水口总面积恒定时,出水口数目从1增加到4,V_(99%)从0.244 m/s降低至0.232 m/s,V_(95%)从0.215 m/s降低至0.203 m/s,随着出水口数目的增加,养殖舱内流速减小;以占总量95%的颗粒物排出养殖舱所需时间为评价标准,当颗粒物密度为1050 kg/m^(3)时,粒径为1 mm的颗粒物排出需要约24 min,粒径为0.5 mm的颗粒物排出需要约45 min,粒径为0.1 mm的颗粒物排出需要约78 min,当颗粒物密度相同时,随着粒径增大,其在养殖舱内的停留时间减少;颗粒物粒径为1 mm时,密度为1100 kg/m^(3)的颗粒物排出需要约15 min,密度为1150 kg/m^(3)的颗粒物排出需要约11.6 min,当颗粒物粒径相同时,颗粒物密度越大,其在养殖舱流场内的停留时间越短。该研究形成了CFD数值仿真计算与数理统计有机结合的综合分析方法,为之后具有不同横摇周期和较大横摇幅值的复杂工况提供研究手段及理论依据。 展开更多

关键词 养殖工船 养殖舱 颗粒物 流速 数值仿真 数理统计分析

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入水管参数对船载养殖舱流场特性的影响

7

作者 郭黎明 王志 陈楚瑶 《水产科技情报》 2023年第6期374-383,共10页

为研究船载养殖舱入水管参数对舱内流场特性的影响,运用计算流体力学建立了计算模型,对不同入水管数量、入水管距池壁位置、入射角度以及换水流速的养殖舱流场特性进行了研究。对在相同位置和相同角度时布置2根和4根入水管的养殖舱流场... 为研究船载养殖舱入水管参数对舱内流场特性的影响,运用计算流体力学建立了计算模型,对不同入水管数量、入水管距池壁位置、入射角度以及换水流速的养殖舱流场特性进行了研究。对在相同位置和相同角度时布置2根和4根入水管的养殖舱流场进行对比分析的结果显示,双管间隔式结构入水均匀;当入射角度增大到35°、距池壁的距离增大到3400 mm时,舱内低速区占比较小,流场整体平均速度较高,水体质点与舱壁摩擦产生的能量损失逐渐降低,舱内水体混合均匀性改善。换水流速增加,会导致底排流量增加,舱内流场出现漩涡,不利于养殖鱼类。试验结果表明,船载养殖舱入水管采用双管间隔式入水、距池壁3400 mm、入射角度为35°时,舱内水体流动均匀,无中心漩涡出现,适合鱼类生存。试验结果可为鱼类生存提供适宜的环境,并为船载养殖舱的设计提供参考。 展开更多

关键词 养殖舱 计算流体力学 流场特性 入水管参数

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基于热流固耦合模型的养殖工船养殖舱温度场数值模拟

8

作者 翟绪辉 程晖 +1 位作者 刘长东 黄六一 《渔业现代化》 CSCD 2022年第5期15-23,共9页

养殖工船养殖舱水温的适宜性对保障养殖品种的生长和存活十分重要。通过抽取冷水团冷水,利用养殖工船进行鲑鳟鱼养殖的过程中,为科学布设温度传感器位置,合理监测养殖水体温度,本研究构建养殖工船养殖水舱三维瞬态热流固耦合模型,开展... 养殖工船养殖舱水温的适宜性对保障养殖品种的生长和存活十分重要。通过抽取冷水团冷水,利用养殖工船进行鲑鳟鱼养殖的过程中,为科学布设温度传感器位置,合理监测养殖水体温度,本研究构建养殖工船养殖水舱三维瞬态热流固耦合模型,开展不同冷水进水流速和保温层厚度下养殖舱水温数值模拟研究。结果显示:保温层厚度对养殖舱中水温空间分布并未有显著性影响,稳定状态时的平均水温与保温层厚度无关,但是较厚的保温层可以减慢来自水舱外部的热量传入,有利于减缓养殖水舱水温升高,比较30 cm和40 cm保温层,养殖水体水温变化无显著差异,故30 cm硬质聚氨酯材料具有较好的保温效果。4 m/s、5 m/s和6 m/s 3种不同进水流速主要影响养殖水舱的水温降低速度,对温度的空间分布并没有显著性影响。研究表明,温度传感器布设于养殖舱中心垂直剖面、远离排水口、靠近水面的位置,可较好监测养殖水体水温。 展开更多

关键词 养殖工船 养殖舱 温度场 数值模拟 水温监测

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10万吨级养殖工船养殖舱水体噪声数值计算

9

作者 黄文超 崔铭超 黄温赟 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第S01期256-262,共7页

某10万吨级养殖工船目标养殖鱼种大黄鱼对中频段噪声敏感度较高,为保障大黄鱼在工船中健康高效生长,对该养殖工船养殖舱水体噪声进行分析评估。采用有限元和边界元法,基于Virtual Lab声学分析平台对典型养殖舱内水体进行声学建模、激励... 某10万吨级养殖工船目标养殖鱼种大黄鱼对中频段噪声敏感度较高,为保障大黄鱼在工船中健康高效生长,对该养殖工船养殖舱水体噪声进行分析评估。采用有限元和边界元法,基于Virtual Lab声学分析平台对典型养殖舱内水体进行声学建模、激励加载和计算分析。结果显示,在航行工况下,7号、8号养殖舱平均水体噪声曲线峰值约为183d B,1号养殖舱水体噪声平均曲线峰值约为171d B,均高于大黄鱼健康生长水体噪声限值150 dB。针对该问题,对工船主要设备及舱室进行了减振降噪处理,并对处理后的养殖舱水体噪声进行数值计算,经减振降噪处理后的养殖舱水体噪声可满足大黄鱼健康生长要求。 展开更多

关键词 养殖工船 大黄鱼 养殖舱水体噪声

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大型养殖工船的结构设计 被引量：8

10

作者 王靖 黎建勋 崔铭超 《渔业现代化》 CSCD 2020年第2期75-81,共7页

大型养殖工船主要在深远海海域养殖作业,在满足各种作业工况及养鱼布置的条件下要保证船体结构具有足够的强度,需要对养殖工船进行结构设计工作。由于养殖工船船型和使用工况比较特殊,目前还没有根据其特殊性而专门编写的现行规范。本... 大型养殖工船主要在深远海海域养殖作业,在满足各种作业工况及养鱼布置的条件下要保证船体结构具有足够的强度,需要对养殖工船进行结构设计工作。由于养殖工船船型和使用工况比较特殊,目前还没有根据其特殊性而专门编写的现行规范。本船根据养殖工船总体布置和装载等特点,参照双壳油船规范中适用章节要求计算出船体结构的基本尺寸和规格,再根据其实际装载情况建立有限元模型,采用有限元方法计算其结构强度。计算和分析结果显示:通过双壳油船规范计算的结构尺寸、规格基本满足要求;局部结构强度达不到强度衡准要求的,通过结构加强后,可满足强度衡准要求。通过采用规范中相似船进行船体结构基本设计,再利用有限元方法分析校核结构强度,经验证该计算方法满足结构设计要求。 展开更多

关键词 养殖工船 养殖鱼舱 强度分析 有限元

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舱养式深远海养殖平台的水动力及单点系泊特性 被引量：3

11

作者 孔耀华 陈作钢 谌志新 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期6-11,共6页

建造深远海养殖平台对我国海水养殖业具有重大意义,舱养式养殖平台作为创新型特殊船舶,应对其水动力及系泊问题进行针对性研究。在频域内研究6对大型养殖水舱对横摇水动力性能的影响,根据系泊要求建立单点系泊系统,进行时域耦合系泊分... 建造深远海养殖平台对我国海水养殖业具有重大意义,舱养式养殖平台作为创新型特殊船舶,应对其水动力及系泊问题进行针对性研究。在频域内研究6对大型养殖水舱对横摇水动力性能的影响,根据系泊要求建立单点系泊系统,进行时域耦合系泊分析。分析结果表明,养殖水舱对平台水动力特性有不可忽略的影响;平台在长时间经历极端工况后会产生较大的"鱼尾运动"。研究结论对此类新型海上结构物的系泊安全研究具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 深远海养殖平台 养殖水舱 水动力特性 单点系泊特性

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养殖工船干舷计算分析

12

作者 王庆伟 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第S01期263-266,共4页

对养殖工船B型干舷和B-60干舷这2种干舷进行计算分析,通过船舶计算软件NAPA计算破舱稳性。B-60工况对应的工况按照破损要求计算破损稳性,因养殖进水管连接的舱室多,所以连带破损舱室多,不能满足残存稳性的要求。按照船舶B型干舷的要求,... 对养殖工船B型干舷和B-60干舷这2种干舷进行计算分析,通过船舶计算软件NAPA计算破舱稳性。B-60工况对应的工况按照破损要求计算破损稳性,因养殖进水管连接的舱室多,所以连带破损舱室多,不能满足残存稳性的要求。按照船舶B型干舷的要求,采用概率法计算破舱稳性,通过选取不同吃水对应的GM值及合理分区,计算结果满足要求。因养殖工船进水管连带破损多,B型干舷更适合于养殖工船类似的船舶。 展开更多

关键词 养殖工船 干舷 B-60 养殖水舱

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环境友好型深远海养殖舱涂料的研制与应用

13

作者 张善贵 邵亚诗 +2 位作者 郭常青 孙琰 杨凯 《中国涂料》 CAS 2022年第4期42-48,共7页

介绍了一种与底材附着力好、耐富氧海水腐蚀性能优异,可用于深远海养殖船养殖舱内壁的环境友好型无毒涂料。经测试和实际应用证明:该涂料符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)对防护材料的卫生要求,对养殖水... 介绍了一种与底材附着力好、耐富氧海水腐蚀性能优异,可用于深远海养殖船养殖舱内壁的环境友好型无毒涂料。经测试和实际应用证明:该涂料符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)对防护材料的卫生要求,对养殖水质和养殖鱼类不会造成有害影响,是一种理想的深海养殖水舱内壁涂料。 展开更多

关键词 深远海养殖水舱 附着力 环境友好型 涂料

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