基于PIV技术的圆形循环水养殖池流场

来源：农业工程学报杂志2021年第23期北京时间：

作者：朱放,胡佳俊,孔剑桥,桂福坤,潘训然,冯德军,

摘要：为研究进水管的设置距离和角度对双管进水式圆形循环水养殖池水动力特性的影响，该研究通过模型试验的方法，利用粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry，PIV）测量了不同进水管设置方式下养殖池内的流场。试验设计了3组进水管距池壁距离（进水管与池壁的最近距离，即进水管设置距离d），每组距离工况下设计了8组进水角度（出水方向与养殖池切线形成的锐角，即进水管设置角度α）。利用PIV技术测量了不同工况下距离池底1 cm水层的流场，从水动力特征量（平均流速vavg和速度均匀系数U）分析进水管设置方式对养殖池水动力特性的影响。试验结果表明进水管设置方式明显影响养殖池的水动力特性：d=0时，随着α的增加，平均流速整体呈现先增大后下降的规律，在α=45°时取得最大值，但流场均匀系数随角度的增加而逐渐增加；d=1/4 r（r为养殖池半径）时，随着α的增加，平均流速和流场均匀系数都先缓慢增加然后再下降，分别在α=40°和30°时取得最大值；d=1/2 r时，随着α的增加，平均流速和流场均匀系数整体都呈现逐渐下降的趋势。综合比较24个试验工况的平均流速vavg和速度均匀系数U，建议将进水管设置为d=1/4 r，α=30°～40°，以期使养殖池内水动力特征有利于固体颗粒物的运动汇集，提升养殖池的集排污能力。该文研究成果可以为工厂化循环水圆形养殖池进水管设置方式提供参考。

关键词：水产养殖, 流场, 进水方式, 水动力特性