圆弧角优化对单通道方形养殖池流场特性的影响研究

来源：大连海洋大学学报杂志2020年第2期北京时间：

作者：桂劲松, 张倩、, 任效忠、, 刘鹰、, 马真、, 史宪莹, 许条建, 薛博茹、

单位：1.大连海洋大学 海洋与土木工程学院，辽宁 大连；2.设施渔业教育部重点实验室，辽宁 大连；3.大连海洋大学 海洋科技与环境学院，辽宁 大连；4.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连

摘要：为改善方形养殖池的流场特性并保持较高的空间利用率，提出将圆形养殖池的良好水动力特性和方形养殖池的高空间利用率优势相结合，以圆弧角代替直角的方式优化方形养殖池，运用计算流体力学建立了三维湍流数值计算模型，对不同圆弧角尺度(圆弧角半径与池体宽度之比,即相对弧宽比为0～0.5)和进水流量(400、814、1174 L/h)的单通道方形养殖池流场特性进行研究，同时基于养殖池流场特性对养殖池类型进行定义。结果表明：当0.2≤R/B<0.4时，养殖池的平均流速相比方形养殖池明显提升，阻力系数降低，在进水流量较大(1174 L/h)时流场均匀性显著改善，同时有别于圆形养殖池水动力特性，并将此类养殖池定义为方形圆弧角养殖池。研究表明，R/B=0.20、0.25是兼具较好流场均匀性和高空间利用率的方形圆弧角养殖池，本研究结果可为方形圆弧角养殖池的设计提供理论依据和优选设计参数。

关键词：computationalfluiddynamics,flowfieldcharacteristics,single-drain,squarearcangleaquaculturetank

基金资助：国家自然科学基金面上项目(31872609)；自治区(新疆)重点研发计划项目(2017B01004-2)；国家重点研发计划项目(2017YFD0701701)；广东省重点领域研发计划项目(2019B020215001)；大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室开放基金资助项目(LP1818)；辽宁省高等学校海洋产业技术研究院项目(2018-CY-24)