科研产出
微孔曝气流量与曝气管长度对水体增氧性能的影响
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探究曝气流量与曝气管长度对增氧性能的影响,在不同曝气流量、不同曝气管长度条件下进行了室内水体底部微孔曝气增氧试验。分析了曝气流量与曝气管长度对氧体积传质系数、增氧量和氧利用率的影响。研究结果表明,当曝气流量为0.27~0.55 m3/s、曝气管长为0.9~1.5 m时,所对应的氧体积传质系数在0.63~1.1 h-1变化,增氧量在6.8~12.9 g/h变化,氧利用率在6.87%~9.28%变化,且在一定的曝气管长度下,氧体积传质系数、增氧量均与曝气流量成正比,而氧利用率则与其成反比关系;在一定的曝气流量下,曝气管长度对氧体积传质系数产生的影响表现为先高后低再高的趋势;氧体积传质系数与修正的饱和溶解氧浓度是否作为增氧量的主要影响因子取决于曝气管长度;曝气流量对氧利用率较曝气管长度更为敏感。研究还发现,微孔曝气系统中存在着最优曝气管长度,使得增氧性能最佳,并建立了最优曝气管长度与曝气流量、水深、输入压力、最优初始气泡直径的相关关系式,为低碳经济下微孔曝气系统的设计和运行提供了理论依据。
关键词： 水处理 水产养殖 氧 微孔曝气 曝气流量 曝气管长度 增氧性能
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大型中层拖网网具系统的仿真研究
《浙江大学学报(工学版) 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了分析大型中层拖网网具系统的水动力学性能,基于集中质量法建立该系统的数学模型.将网具系统的各个节点简化为在其形心的质量单元,各质量单元通过无质量弹簧相连,网具节点受到的水动力、重力、浮力及弹性力都集中在质量单元上,分别建立各质量单元的动力学方程.在建模中考虑了拖网网板及升力帆布,联立所有的质量单元方程可以获得整个网具系统的仿真模型.通过对拖网网具系统的仿真分析,研究拖网网线的受力分布、拖曳速度、曳纲长度对拖网网位及网口扩张的影响.通过海上试验验证了所建立的大型中层拖网网具系统数学模型的准确性.
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工厂化循环水养殖中臭氧/紫外线反应系统的水处理性能
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为增强臭氧在水产应用的安全性,满足工厂化循环水养殖对有机物去除和水体消毒的需要,该文开发O3/UV反应系统。通过试验方法研究该系统臭氧投加溶解区适宜的臭氧投加流量和处理量的关系、紫外辐射剂量配比等工艺参数,及对水质净化效果和水体消毒灭菌效果的影响等。试验结果表明:1)在满足所需水中溶解臭氧浓度的条件下,采用较低臭氧进气流量和较高进水流量有利于提高系统的臭氧溶解率和利用率。该系统在水流量为5 m3/h,臭氧投加量为(8.78±0.60)g/h时可得到水中臭氧溶解质量浓度为1.53 mg/L的臭氧水,臭氧溶解率为82.7%,臭氧利用率为97.7%。2)增加紫外灯的功率和数量均可提高对臭氧的去除率,但增加紫外灯的数量对其性能提升效果更明显。该系统在紫外剂量为1 996 MJ/cm2,对残留臭氧的去除率为83.82%。3)该系统对紫外消光度、总有机碳、水色等指标的去除率相比单独使用臭氧分别提升109.95%、89.77%和51.44%,杀菌率可达97%以上,实现工厂化循环水养殖低臭氧残留条件下的有机物有效去除和消毒杀菌。
关键词： 水处理 废水 臭氧 O3/UV反应系统 高级氧化技术 有机物去除 消毒灭菌 工厂化循环水
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紫铜在海洋微生物作用下的电化学腐蚀行为
《材料工程 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用开路电位、电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)研究了紫铜在海水盐度和微生物影响下的腐蚀行为。结果表明,无菌介质条件下,随着介质盐度的增加,紫铜的开路电位负移,使得腐蚀倾向与腐蚀率变大。扫描电子显微镜(SEM)形貌分析表明在紫铜上附着的海洋微生物以杆状细菌为主,咸淡水中的细菌附着量比海水的大,导致紫铜在盐度不高的咸淡水耐蚀性能下降。EIS结果表明在海洋微生物作用下紫铜的交流阻抗模值减少,降低了紫铜的极化电阻和表面膜的电阻,从而加速了紫铜的腐蚀进程。
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移动式太阳能增氧机的增氧性能评价
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为改善池塘养殖环境,设计了一种移动式太阳能增氧机,由光伏供电装置和水面行走装置搭载涌浪机而成,能在水面沿钢丝绳移动并利用涌浪机的波浪增氧和水层交换作用,大范围扰动水体并为池塘增氧。该研究的目的是通过机械增氧效率检测、提水能力测定和池塘增氧能力测定3个试验,评估太阳能增氧机的机械增氧性能、水层交换性能和实际应用效果,以期全面了解移动增氧机增氧能力。结果表明,该移动式太阳能增氧机最大机械增氧能力为1.24 kg/h,动力效率2.59 kg/(k W·h);最大提水能力1 254.4 m3/h,提水动力效率2 613.3 m3/(k W·h);并在晴好天气白天(09:00—19:00),在对照组底层溶氧为3.1~3.8 mg/L时,大幅度提升池塘底层溶氧水平,最高时达7.8 mg/L,维持池塘上下溶氧均匀度72%~84%,极大改善了底层溶氧环境。数据表明移动式太阳能增氧机具有良好的机械增氧和水层交换性能,因而能有效改善池塘底层溶氧环境,提高上下水体溶氧均匀度。该研究结果可为太阳能增氧机的进一步推广应用提供数据支撑。
关键词： 太阳能 溶解氧 水产养殖 机械增氧 池塘 水面行走装置 涌浪机
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池塘移动式太阳能水质调控机研制与试验
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为调控池塘养殖水质,设计了一种由太阳能动力、絮状污泥吸收释放、水面行走和运行控制等装置组成的池塘移动式太阳能养殖水质调控机。性能测试表明,池塘移动式太阳能水质调控机的光照启动强度为13 000 lx,空载运行噪音68 dB,在水面平稳运行的移动速度在0.02~0.03 m/s之间。在光照度13 000~52 500 lx情况下,絮状污泥吸收释放装置的运行速度和提水量随光照度变化而变化,运行速度在0.13~0.35 m/s之间,提水量为110~208 m3/h。絮状污泥吸收释放装置设计为可旋转折叠式,通过调节折叠角度,可在水深0.5~2.0 m的池塘中作业,其对絮状污泥的吸收量与吸泥口的距底距离有关,距底距离越小,吸收量越大,在养殖池塘中的适宜距底距离为10~15 cm。池塘移动式太阳能水质调控机的作业范围与连接杆长度和牵引绳固定方式有关,通过调节连接杆长度和牵引绳方向,其运行轨迹可覆盖池塘80%以上水面。在养殖池塘中使用移动式太阳能水质调控机,可显著降低池塘养殖水体中的NH3+-N、NO2--N浓度,提高水体中的总磷浓度,降低池塘底泥沉积物厚度和沉积物中的总氮和活性磷含量。同时还可以分别提高养殖池塘中吃食性和滤食性鱼类产量30%和25%以上,降低养殖饲料系数24%以上。池塘移动式太阳能养殖水质调控机有较高的经济性,每台设备每年可节约电能2 400 kW以上。综合试验结果表明,池塘移动式太阳能水质调控机符合中国池塘养殖特点,各项性能指标达到设计要求,具有运行稳定、移动作业面大,水质调控效果好、增产效果显著和节能效果高等特点,可以用于池塘养殖水质调控。
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鱿鱼钓机的改进设计与试验
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提升鱿鱼钓机国产化水平,该文针对鱿鱼钓机的动力系统、控制系统、保护装置及控制面板等关键部件进行了改进设计。动力系统采用交流伺服驱动器结合交流伺服永磁同步电机的运行模式。控制系统包括放线程序、诱钓程序收线程序和收工程序子控制系统。显示操作面板采用数码管显示器和图文显示屏相结合的方式,可根据不同海况和钓捕要求调节作业参数。在保护装置方面设计了智能防过载功能,0位(重锤位于海平面的位置)及上限位置保护和缺相报警措施。海上测试结果表明试验机运行稳定,试验机20 d渔获量为2 493 kg,试验机渔获量与对照机无显著性差异(P>0.05)。
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桩筏基础与地基共同作用的半解析半数值分析法
《土木建筑与环境工程 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：将群桩筏板基础离散成桩和弹性板,桩筏基础与地基的共同作用转化为桩、弹性板与地基之间的力与位移协调分析。对不同的地基模型求解相应的地基柔度系数,同时将桩作为弹性杆件求解其柔度系数,并将筏板视为地基上的四边自由矩形板,求出其在地基反力、桩顶反力和外荷载以及简支边广义位移共同作用下的位移,最后通过力和位移协调建立桩、筏、地基之间的共同作用方程并求解。算例对比表明半解析半数值方法具有较好的精度,能满足实际工程计算需要。
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基于生态修复的青海湖沙柳河鱼道建设与维护
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为减少水坝对青海湖裸鲤溯河洄游的阻隔,在入湖的沙柳河上先后建设了导壁式、简易模块式和阶梯型鱼道。通过对青海湖鱼道建设案例分析,得出鱼道设计需要关注的问题:鱼道进鱼口设计要安排在鱼类洄游通路并采取集鱼措施,鱼道设计要依据鱼类洄游能力,鱼道运行要注意改进和维护,鱼道设计需要多学科专家共同参与。结合国内外鱼道设计、建设和运行情况,提出基于生态修复的鱼道建设维护对策:确立生态系统功能价值的鱼道设计目标,确立从鱼的角度出发,系统性的鱼道设计理念、建设和管护方式。
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