【摘 要】
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一直以来,池塘、水库等封闭水体的水体分层问题是造成水体污染、危害养殖动物的关键原因,有效去除水体分层问题是现阶段学者们研究的热点问题。针对这一问题,本团队研制了新型水质调控设施——养水机,养水机良好的水质调控效果已被大连市多家水产养殖基地批量采用,但其去水体分层的具体机理尚未有研究。本文采用水槽实验的研究方法,模拟了养水机的工作过程,探究了养水机在分层水体中去分层作用特性以及不同流量、水体盐度差、
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一直以来,池塘、水库等封闭水体的水体分层问题是造成水体污染、危害养殖动物的关键原因,有效去除水体分层问题是现阶段学者们研究的热点问题。针对这一问题,本团队研制了新型水质调控设施——养水机,养水机良好的水质调控效果已被大连市多家水产养殖基地批量采用,但其去水体分层的具体机理尚未有研究。本文采用水槽实验的研究方法,模拟了养水机的工作过程,探究了养水机在分层水体中去分层作用特性以及不同流量、水体盐度差、出水口靶距、角度配置对养水机去分层作用的影响。在实验过程中,通过多通道盐度在线传感器对5水层盐度值进行实时监测,依据监测结果对不同流量、水体盐度差、靶距、角度在去分层过程中的变化规律进行了研究及进一步分析,实验结果表明:1、随着养水机出水口流量升高,养水机去分层时间缩短。养水机出水口流量为25L/h时,去分层时间最长;养水机出水口流量为100L/h时,去分层时间最短。养水机去分层时间y与流量x的函数关系为:y=0.0544x~2-9.72x+506;各水层起动去分层作用的时间点y与流量的函数关系按去分层起动顺序依次为:y次底=5.3*10-5x~3-0.0088x~2+0.427x、y底层=559.66x-0.85、y次表=1625x-0.932、y表层=0.0292x~2–5.366x+291.75。2、随着水体盐度差异缩小,养水机去分层时间先缩短后延长。水体分层盐度差异从40降至20时,养水机去分层时间逐渐缩短;水体分层盐度差为20与10相比较,养水机去分层时间略有延长。养水机去分层时间y与盐度差x的函数关系为:y=0.008x~3-0.655x~2+14.85x+133;各水层起动去分层作用的时间点y与流量的函数关系按去分层起动顺序依次为:y次底=0、y底层=-0.0022x~3+0.18x~2–4.8833x+46、y次表=-0.0053x~3+0.365x~2–7.8167x+140、y表层=-0.0067x~3+0.435x~2–9.0833x+242。3、随着养水机出水口垂直靶距距水平面逐渐接近,养水机去分层作用减弱。养水机出水口垂直靶距设置在-39.00cm时,去分层作用最强;养水机出水口垂直靶距设置在-20.00cm时,去分层作用最弱,无法混合所有水体。随着养水机出水口水平靶距延水平方向逐渐延伸,养水机去分层作用无明显差异。养水机去分层时间y与水平靶距x的函数关系为:y=-256x~3+472x~2-258x+218;各水层起动去分层作用的时间点y与流量的函数关系按去分层起动顺序依次为:y次底=-21.333x~3+40x~2-24.667x+7、y底层=-85.333x~3+136x~2-64.667x+16、y次表=-341.33x~3+584x~2–284.67x+100、y表层=-544x~3+1032x~2-576x+233。4、随着养水机出水口角度逐渐变大,养水机去分层作用逐渐增强。养水机出水口角度为45°时,混合作用最弱无法达到所有水体混合均一;水机出水口角度为135°时,混合作用最强。
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