水產(chǎn)長(zhǎng)距離運(yùn)輸保證鮮活需要保持水產(chǎn)原生存環(huán)境的壓力、水質(zhì)、溶氧度等條件,其中溶氧度直接關(guān)系水產(chǎn)的存活,因此增氧裝置的設(shè)計(jì)成為活體水產(chǎn)運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。為了解決電解水增氧方式能耗大、難以小型化的問(wèn)題,該研究設(shè)計(jì)了適用于小型水產(chǎn)運(yùn)輸箱的電解水增氧裝置。首先根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)軟件仿真計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)了裝置中可在正負(fù)電極間產(chǎn)生恒穩(wěn)均勻流場(chǎng)的整流結(jié)構(gòu)參數(shù);然后通過(guò)試驗(yàn)探索水溶氧和裝置總能耗在電解電壓與水交換流量影響下的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明:在容積為8×10^-3 m³的箱體內(nèi),采用直流電解,當(dāng)電解電壓為37V、水交換流量為6.97×10^-5m³/s時(shí),總能耗最低為39.39 kJ。該裝置設(shè)計(jì)和試驗(yàn)結(jié)果可為電解水增氧方法在水產(chǎn)運(yùn)輸和養(yǎng)殖中的實(shí)際應(yīng)用提供了依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(18)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

電解水增氧裝置結(jié)構(gòu)圖

小型活體水產(chǎn)運(yùn)輸箱具備3種工作模式，當(dāng)活體水產(chǎn)存在缺氧情況需要快速增氧的時(shí)候，電解電壓調(diào)節(jié)為最高電解電壓，啟動(dòng)快速增氧模式生成大量氧氣泡，實(shí)現(xiàn)快速增氧。一般使用采用無(wú)氣泡增氧模式，緩慢增氧，使氧氣充分溶于水中，不溢出氣泡。當(dāng)運(yùn)輸箱只運(yùn)輸小量水產(chǎn)或處于待機(jī)模式時(shí)，啟動(dòng)低功耗模式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)氣泡增氧模式與低能耗模式，后文通過(guò)試驗(yàn)探索水溶氧規(guī)律和裝置總能耗在電解電壓與水交換流量雙變量影響下的關(guān)系。2 關(guān)鍵部件參數(shù)設(shè)計(jì)

為了使水管中流場(chǎng)穩(wěn)定，減少紊流對(duì)電解水效果的影響，也為了使富氧水與乏氧水更充分的進(jìn)行交換，需要對(duì)水管中的整流結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的選擇。運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（Computational Fluid Dynamics,CFD）軟件Flow Simulation進(jìn)行仿真分析，整流裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)D1～D4作為設(shè)計(jì)變量。采用控制變量法確定參數(shù)取值范圍，即分別控制3個(gè)變量不變，調(diào)整另外一個(gè)變量從小到大進(jìn)行仿真試驗(yàn)。D1為整流板孔徑，孔徑太小會(huì)減小流量，降低乏氧水與富氧水交換效率，太大會(huì)削弱整流效果。擋流板直徑D2從循環(huán)水泵的出水口徑大�。�8 mm）開(kāi)始選取，逐漸增大。擋流板距離入水口距離D3、整流板距離入水口距離D4根據(jù)裝置整體尺寸約束的限制從小到大選取。首先控制D1、D2、D4保持不變，D3從小到大進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)總體設(shè)計(jì)尺寸限制選擇D3分別為10、15、30、45 mm。圖4a為D3為15和45 mm的仿真對(duì)比圖，從流線可知，擋流板的作用會(huì)使水體在入水口與整流板之間形成強(qiáng)烈的漩渦，使水體壓縮儲(chǔ)存能量。擋流板距離入水口距離D3越小，漩渦范圍越小，壓縮存儲(chǔ)的能量越大，經(jīng)過(guò)整流板后的水體整流效果越好，流線越趨于平行；D3越大，漩渦范圍越大，水體有足夠的空間形成紊流而消耗能量，整流后流線不規(guī)則，整流效果差。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3444160