基于模型试验的矩形养殖舱进排水方式优化研究

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作者 张琛 刘晃 +2 位作者 张成林 姚淳婧 张帆 《南方水产科学》 北大核心 2025年第3期24-35,共12页

养殖舱作为养殖工船的核心功能单元,进排水方式的优劣对其内部流场环境具有重要影响。为优化养殖舱内流场环境并提升适渔性,以30万吨级养殖工船的矩形养殖舱为原型,采用1∶100的几何缩尺比建立物理模型,并基于粒子图像测速试验技术(Part... 养殖舱作为养殖工船的核心功能单元,进排水方式的优劣对其内部流场环境具有重要影响。为优化养殖舱内流场环境并提升适渔性,以30万吨级养殖工船的矩形养殖舱为原型,采用1∶100的几何缩尺比建立物理模型,并基于粒子图像测速试验技术(Particle Image Velocimetry,PIV)开展了系统的水动力试验研究。通过控制进水流量和进水口数量等关键参数,定量分析了不同进水工况下养殖舱模型内流场结构的演变规律;同时针对不同出水口结构,重点探究了其对舱内涡流场特性的影响机制。结果表明:1)进水流量是养殖舱内流速的主要调节因子,当进水流量从1800 L·h^(−1)降至900 L·h^(−1)时,高流速区面积占比从33.2%减至8.4%,低流速区扩散至舱体65%以上区域,舱内平均流速降幅达52.89%,且进水流量与舱内平均流速呈线性关系;2)相较于改变进水流量,调整进水口数量对养殖舱内流场均匀性的调控效果更显著;随着进水口数量的减少,同一工况下不同深度截面的速度分布均匀性系数(DU50)最大降幅为33.62%,而不同工况下同一截面的DU50最大降幅为39.68%;3)底部出水口数量和位置的改变会显著影响舱内漩涡流场的分布特性,当底部设置4个出水口时可有效避免涡流对舱内水体的影响。 展开更多

关键词 矩形养殖舱模型 进水流量 进水口数量 出水口结构 图像测速试验技术

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卧式矩形蓄冷水箱的运行状态分析及优化

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作者 徐建峰 丁明星 +5 位作者 李新辉 王猛 郑国涛 于庆磊 陈小康 高云天 《制冷与空调(四川)》 2025年第3期342-349,共8页

在夏季,空调及其他制冷设备的使用增加了电网系统负担,提升了电网系统季节性超负载事故发生率。参考削峰填谷思想,设计了一种实现冷水资源灵活运用的卧式矩形蓄冷水箱,建立水箱三维简化模型,通过数值模拟分析冷水在水箱中的流动规律并... 在夏季,空调及其他制冷设备的使用增加了电网系统负担,提升了电网系统季节性超负载事故发生率。参考削峰填谷思想,设计了一种实现冷水资源灵活运用的卧式矩形蓄冷水箱,建立水箱三维简化模型,通过数值模拟分析冷水在水箱中的流动规律并通过物理平台试验验证其精确性,基于以上结果对蓄冷水箱模型进行优化,利用udf文件实现水箱入口温度随出口温度实时变化,同时分析不同隔板数量对蓄冷效果的影响。经数据模拟发现双隔板蓄冷水箱较于原水箱半循环蓄冷指数提升9.1%,蓄冷效率提升11.23%;四隔板蓄冷水箱半循环蓄冷指数提升10.9%,蓄冷效率提升11.52%。研究可为卧式矩形蓄冷水箱数值模拟及冷热水分层结构优化奠定基础。 展开更多

关键词 水蓄冷 蓄冷水箱 数值模拟 卧式矩形水箱 结构优化

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矩形水箱保温过程数值模拟与试验研究 被引量：1

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作者 唐景春 孟晓磊 张健 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第8期1026-1030,共5页

文章对矩形太阳能蓄热水箱在保温过程中的温度场进行了数值计算,并对水箱内部流体出现的温度分层现象进行了试验研究。数值计算和试验结果表明:矩形水箱在蓄热结束后,其内部流体已经形成一定的温度梯度;在38h试验时间内,水箱中下部温度... 文章对矩形太阳能蓄热水箱在保温过程中的温度场进行了数值计算,并对水箱内部流体出现的温度分层现象进行了试验研究。数值计算和试验结果表明:矩形水箱在蓄热结束后,其内部流体已经形成一定的温度梯度;在38h试验时间内,水箱中下部温度分层良好,即水箱内部流体各测点温度均没有出现较大的温度波动,基本呈线性下降趋势。壁面的对流换热以及顶部检修口的漏热,是水箱内部流体温度分层现象产生的主要原因。依据试验数据并结合工程实际,该文提出了太阳能蓄热循环温差设置的改进方式。 展开更多

关键词 数值计算 试验 矩形水箱 温度分层 漏热

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水温对平流式二沉池运行影响的数值模拟 被引量：4

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作者 施周 涂朦朦 +1 位作者 王涛 施清华 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期222-226,共5页

借助改进的RNGκ-ε两方程湍流模型和简化的多相流混合模型,采用计算流体力学软件Fluent模拟某污水处理厂平流式二沉池在不同水温下的运行效果。通过对比Johnson对水库水温变化的实测数据验证了模型和模拟方法的可靠性。对平流式二沉池... 借助改进的RNGκ-ε两方程湍流模型和简化的多相流混合模型,采用计算流体力学软件Fluent模拟某污水处理厂平流式二沉池在不同水温下的运行效果。通过对比Johnson对水库水温变化的实测数据验证了模型和模拟方法的可靠性。对平流式二沉池的模拟结果表明:不同水温条件下池内水流速度存在相似的分布,在池的下部和上部各存在一个回流区;池内水温降低会造成上部回流区域减小、出水固体颗粒质量浓度增大,从而导致二沉池的颗粒去除率降低;采取增大颗粒粒径、密度和在沉淀池出水口前加设挡板的措施均能有效降低出水固体颗粒质量浓度。 展开更多

关键词 环境工程学 数值模拟 平流式二沉池 水温影响

原文传递

正交异性矩形板组成的水池结构的静力分析 被引量：2

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作者 黄炎 李道奎 刘林 《强度与环境》 2008年第4期24-30,共7页

采用结构力学方法分析正交异性矩形板组成的水池结构的静力问题。对每块板根据弯曲挠度的微分方程建立一般解析解。这种解采用双正弦级数解可得出适用于任意载荷作用下的特解;同时采用单正弦级数解可得到能满足四边为任意边界条件的齐... 采用结构力学方法分析正交异性矩形板组成的水池结构的静力问题。对每块板根据弯曲挠度的微分方程建立一般解析解。这种解采用双正弦级数解可得出适用于任意载荷作用下的特解;同时采用单正弦级数解可得到能满足四边为任意边界条件的齐次解。适当选取各种齐次解和特解组成的一般解即可求解组合板的弯曲问题。由全部板的独立边界条件和相连板边的连续性条件可以确定全部积分常数,进而求得板的挠度。以顶边为自由,底边为固定的四块板组成的矩形水池为例进行了分析。 展开更多

关键词 水池 正交异性 矩形板 解析解法 挠度

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钢筋混凝土矩形水池构造设计 被引量：1

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作者 王广驰 《工程建设与设计》 2008年第3期44-46,共3页

在钢筋混凝土矩形水池设计中。构造设计是一个重要步骤。构造设计使计算假定与实际工作状态相一致,从而满足使用要求.文章就池壁与顶板连接构造、水平转角构造、后浇带构造、保温构造、池体防渗构造等,结合工程实践,提出设计一些建议,... 在钢筋混凝土矩形水池设计中。构造设计是一个重要步骤。构造设计使计算假定与实际工作状态相一致,从而满足使用要求.文章就池壁与顶板连接构造、水平转角构造、后浇带构造、保温构造、池体防渗构造等,结合工程实践,提出设计一些建议,供工程设计参考. 展开更多

关键词 钢筋混凝土 矩形水池 结构 构造设计

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内置有挡板的矩形水箱阻尼比估算方法比较分析 被引量：6

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作者 钟文坤 吴玖荣 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期100-109,共10页

该文以一矩形水箱为研究对象,假定水箱底部受到的外加激励为正弦激励,利用能量耗散原理和虚功原理两种方法,分别推导了底部安装有多块垂直挡板和左右侧壁对称安装有多组水平挡板的矩形水箱线性阻尼比估算公式。一方面,分析和讨论了挡板... 该文以一矩形水箱为研究对象,假定水箱底部受到的外加激励为正弦激励,利用能量耗散原理和虚功原理两种方法,分别推导了底部安装有多块垂直挡板和左右侧壁对称安装有多组水平挡板的矩形水箱线性阻尼比估算公式。一方面,分析和讨论了挡板宽度、挡板所在位置、水深比及激频比对水箱系统线性阻尼比的影响;另一方面,把阻尼比数值估算结果与已有实验结果进行了对比分析。该文研究结果表明:在线性条件下利用能量耗散原理和虚功原理推导的矩形水箱阻尼比估算公式具有一致性,且都具有较好的估算效果;同时激频比对矩形水箱的阻尼比影响较大,不可忽略。该文研究结果对内置有多种类型挡板布置形式的矩形水箱阻尼比的估算具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 矩形水箱 能量耗散原理 虚功原理 挡板 线性阻尼比

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某核设施变截面矩形水箱结构的力学分析 被引量：1

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作者 寇子琦 刘海 +3 位作者 李壮飞 王滨生 宋天舒 侯钢领 《低温建筑技术》 2022年第1期92-97,108,共7页

变截面处应力突变和中心轴不连续是变截面矩形水箱结构的特点,也是该结构力学分析的难点。根据某工程实例需要,通过弯曲刚度等效,建立变截面水箱结构的变厚度板分析模型。通过在变厚度板的变截面处的上部板、下部板施加不同的附加弯矩,... 变截面处应力突变和中心轴不连续是变截面矩形水箱结构的特点,也是该结构力学分析的难点。根据某工程实例需要,通过弯曲刚度等效,建立变截面水箱结构的变厚度板分析模型。通过在变厚度板的变截面处的上部板、下部板施加不同的附加弯矩,提出并实现将变截面板中心轴的不连续等效为附加弯矩。因此,应用分段求解法和转角变形连续,给出了各种工况及其组合作用下该结构变截面应力理论近似解,并分析了其应力分布规律。与有限元数值模拟对比,说明了文中方法具有使用方便、计算精度高和推广性好等优点。 展开更多

关键词 矩形水箱 变截面 附加弯矩 分段求解法

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进水方式对矩形养殖舱内流场及适渔性的影响 被引量：3

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作者 张琛 刘晃 +1 位作者 张成林 张帆 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期121-131,共11页

为提高鱼类适养性水平,对不同进水方式下养殖舱内流场的水动力特性进行了研究。首先利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术构建了30万吨养殖工船鱼舱数值模型,并验证数值方法的可行性。在此基础上分析流速分布、流体... 为提高鱼类适养性水平,对不同进水方式下养殖舱内流场的水动力特性进行了研究。首先利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术构建了30万吨养殖工船鱼舱数值模型,并验证数值方法的可行性。在此基础上分析流速分布、流体均匀性、阻力系数等养殖舱的水动力特性,并综合评估适渔流速区域占比与底部流场状态对大黄鱼(Pseudosciaena crocea)适养水平的影响。结果表明,日换水次数的改变对养殖舱内流速幅值的变化影响较明显,随着日换水次数由16次减少到10次,养殖舱内的平均流速下降了46.7%;而进水口数量的改变对舱内水体的流动均匀性影响较大,随着进水口数量由16个减少到4个,舱内的流体均匀性指数下降了18.4%。当改变进水口的布设位置时,需要特别注意进水射流之间的相互作用。综合分析得出结论,在16次日换水条件下,将16个进水口均匀地布置在矩形养殖舱的切角处,最有利于大黄鱼的养殖。 展开更多

关键词 矩形养殖舱 养殖工船 日换水次数 进水口数量 进水口位置 适渔性 计算流体力学

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变壁厚矩形水池有限元分析及经济性研究 被引量：1

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作者 张超 王恒 徐志惠 《建材世界》 2024年第4期71-74,共4页

对于平面尺寸很大、池壁为竖向单向受力的钢筋混凝土矩形水池,工程设计一般对池壁采用变壁厚以达到节约造价的目的。依据工程实例通过对多个变壁厚矩形水池模型进行有限元分析,总结变壁厚池壁的内力特点。对变壁厚矩形水池进行经济性分... 对于平面尺寸很大、池壁为竖向单向受力的钢筋混凝土矩形水池,工程设计一般对池壁采用变壁厚以达到节约造价的目的。依据工程实例通过对多个变壁厚矩形水池模型进行有限元分析,总结变壁厚池壁的内力特点。对变壁厚矩形水池进行经济性分析,总结矩形水池通过采用变壁厚降低造价的使用条件。 展开更多

关键词 矩形水池 变壁厚 有限元分析

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基于PLC和VB的三段式排泥监控系统的设计与应用 被引量：3

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作者 王志荣 《净水技术》 CAS 2014年第A01期84-95,共12页

以上海闸北水厂平流式沉淀池的排泥工艺为例,设计和实现了以PLC和VB为核心技术的远程智能监控系统。并提出了以PLC、继电器等作为"小脑"做底层简单行为控制,以VB、生产数据中心等作为"大脑"做上层复杂行为控制的技... 以上海闸北水厂平流式沉淀池的排泥工艺为例,设计和实现了以PLC和VB为核心技术的远程智能监控系统。并提出了以PLC、继电器等作为"小脑"做底层简单行为控制,以VB、生产数据中心等作为"大脑"做上层复杂行为控制的技术模型。以这种"大脑与小脑"上下协作的模型概念,实现了"三段式排泥"的控制技术。并结合无线网络、PLC远程数据采集、数据库共享、智能控制等技术,组成了一个完整的监控系统,从而大大降低了人力成本和生产损耗。 展开更多

关键词 VB PLC DDE SQL 行车式排泥机 平流式沉淀池 工业以太网

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中低速客车矩形水箱功能性随机振动研究 被引量：1

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作者 毛茂 董焕彬 +1 位作者 田新莉 王英 《内燃机车》 2012年第12期9-10,14,共3页

以中低速客车车载矩形水箱为研究对象,利用振动台输出振动激励,模拟车辆运行情况下振动对水箱产生的作用,验证产品在车辆运行可能出现的环境条件下能否正常工作,为矩形水箱设计提供可靠的数据依据。

关键词 铁路客车 矩形水箱 随机振动 研究

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