方形养殖网箱流场及颗粒物沉降数值模拟

发布时间：2020-12-30 05:11

　　中国拥有悠久的水产养殖、食用历史,同时也是世界上最大的水产国,每年的水产捕捞和养殖都为人们提供了大量的水产美味和高品质营养。随着社会和科技的发展,水产养殖特别是网箱养殖越来越成为水产的主要提供方式。网箱养殖以其高产量、易管理的特点,吸引了大量的水产养殖户和投资者。随着大量的养殖网箱出现在内湾和近海,其带来的问题也愈加明显：网箱养殖产生了大量的残饵和排泄物,沉积在海底会对海域产生了长期的影响。由此引发的海水溶解氧含量的降低、病菌含量增加,往往造成养殖产量降低,甚至出现水产大面积死亡现象。针对网箱养殖产生的负面环境影响,很多学者提出了解决的方法,包括最优化选址和确定养殖规模,定期清理网箱地址等。这些方法的实施需要以了解网箱内外的水流和颗粒污染物的沉降迁移规律为前提。本文针对现有数值模拟研究中较少考虑网衣对水流的阻碍问题,建立三维流体水动力模型。首先在验证了以多孔介质模型模拟网衣有效性的基础上,模拟方形网箱内部和周围的流场分布,讨论网衣阻流作用对流场的影响。最后在流场模型中加入DPM(离散相)模型,研究了颗粒物在流场下的沉降迁移规律。本文结论验证了多孔介质模拟单片网衣和方形网箱的有效性,表明... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

网箱养殖（中国水产网）

1绪论1.1研究的背景及研究意义改革开放以来，随着中国经济的发展，人们对水产品的需求、以及水产产量也逐渐增加。据国家农业部信息中心中国《历年水产品产量资料》显示，从1980年到2013年，中国水产品年产量由517. 35万吨增加到6172.00万吨，年均产量增长率为7.945%，成为世界上最大的水产品生产国。且最近几年水产年产量增长速度没有减缓的迹象。在2006年，海水养殖产量首次超过诲水捕榜产量成为水产品供应的主要形式。据《2013年中国渔业统计年鉴》显示，在海水养殖中网箱养殖，普通网箱和伐式网箱养殖还是占到网箱养殖的主体，产量远远高于深水网箱的产量。

从上表可以看出，在穿过网衣前水流速度开始降低，穿过网衣后水流速减少。且在网衣的深度范围内，流速都有不同程度减少。而在网衣深度的流（第四层）的速度却明显增大，这可能是因为网衣对水流的阻碍作用导流现象，同时该测速结果也受到实验水槽底部的影响。.2网箱受水流作用力的计算方法针对网衣受水流作用力的理论研究非常多（Aarsnes J V,et,al, 1990； La F, et，al, 2005； Zhan J M, et, al, 2006)。由于网衣是柔性材料易变随着网衣材料、网目形状、网线直径大小的不同，网衣受水流作用力一般。许多学者根据实验和理论推导等方式提出了针对网衣受力的经验公式，由文主要研究平面网衣在低速水流作用下的受力和对水流的影响，所以下文两种计算平面网衣受力的经验公式。浮体

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同密实度网衣周围流场数值模拟[J]. 郑艳娜,郭本超,刘德兴,彭海婷.  大连大学学报. 2013(03)
[2]宁德三沙湾网箱养殖与环境质量的关系[J]. 朱峰,石志洲,凌信文,夏永健,李阳,翁怡婵,刘溢馨.  海洋通报. 2013(02)
[3]象山港网箱养殖对水域环境的影响[J]. 韩芳,霍元子,杜霞,朱莹,柴召阳,韩渭,张建恒,何培民.  上海海洋大学学报. 2012(05)
[4]试析海水网箱养殖对生态环境的影响和对策[J]. 陈庆荣.  吉林农业. 2012(07)
[5]海水鱼类网箱养殖水域沉积物有机质的来源甄别[J]. 蒋增杰,方建光,毛玉泽,王巍.  中国水产科学. 2012(02)
[6]基于多孔介质模型的土壤风蚀风洞湍流涡发生器设计的数值模拟[J]. 高莹,金陶胜,赵彦琳,姬亚芹,徐让书,吴丽萍.  农业工程学报. 2011(11)
[7]平面网衣周围流场的三维数值模拟[J]. 赵云鹏,毕春伟,董国海,李玉成.  水动力学研究与进展A辑. 2011(05)
[8]象山港海域环境容量及其分配研究[J]. 刘莲,黄秀清,杨耀芳,王艳萍.  海洋开发与管理. 2011(09)
[9]沉积环境对鱼类网箱养殖的响应[J]. 李娟,葛长字,毛玉泽,关长涛.  海洋渔业. 2010(04)
[10]深海网箱养殖与传统网箱养殖比较研究[J]. 景发岐.  河北渔业. 2010(03)

硕士论文
[1]养殖网箱周围流场特性的三维数值模拟[D]. 毕春伟.大连理工大学 2012
[2]水流作用下平面网衣周围流场特性的数值模拟[D]. 刘兴.大连理工大学 2011



本文编号：2947052