【摘 要】
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投饲作业是水产养殖过程中的重要环节,是实现养殖增产的关键步骤,不合理的投饲会导致养殖对象的减产及水质的污染。针对目前国内淡水养殖过程中存在的投饲效率低、饵料抛撒不均匀、劳动强度大的问题,本课题设计了一种基于气力输送的投饲装置,采用理论分析、气固耦合仿真、试验检验相结合的方法,实现了饵料定量投饲、均匀抛撒的目标。与传统的气力投饲装置相比,本装置集供料、输料和抛料为一体,缩短了输料时间,有效解决了小水
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投饲作业是水产养殖过程中的重要环节,是实现养殖增产的关键步骤,不合理的投饲会导致养殖对象的减产及水质的污染。针对目前国内淡水养殖过程中存在的投饲效率低、饵料抛撒不均匀、劳动强度大的问题,本课题设计了一种基于气力输送的投饲装置,采用理论分析、气固耦合仿真、试验检验相结合的方法,实现了饵料定量投饲、均匀抛撒的目标。与传统的气力投饲装置相比,本装置集供料、输料和抛料为一体,缩短了输料时间,有效解决了小水域投饲不均匀的问题。主要结论如下:（1）确定了气力式投饵机总体结构。总体结构包括饵料供给装置和气力输送装置:饵料供给装置包括供料部件和下料部件;气力输送装置包括混合部件和抛撒部件。供料部件为料箱,其容积为45L,填料量20kg;下料部件为容积辊,设计4个型腔,型腔的容积为0.2L,可装填130g饵料;混合部件为文丘里管,其管道大径为50mm,小径为30mm,收缩角为28°,扩张角为11.4°;抛撒部件为喷嘴,其锥角为80°,扩展角为60°,拔模角为10°。（2）进行了饵料供给装置和气力输送装置的仿真分析。为探究分流部件在不同连结方式下的分流性能,利用EDEM对分流部件的不同连结方式进行仿真。结果表明分流部件顺向连结可以将饵料均匀分配至两侧管道。为探究饵料运动轨迹的影响因素,利用EDEM-Fluent对饵料运动轨迹进行仿真分析。仿真结果表明气流入口速度、锥角和扩展角影响饵料流运动轨迹,较好的饵料流运动轨迹在气流入口速度25m/s～35m/s、锥角度数75°～85°、扩展角度数50°～70°之间。（3）开展了气力式投饵机仿真与样机试验。以气流入口速度、锥角和扩展角为试验因素,以饵料分布变异系数为评价指标,通过单因素仿真试验,分析各影响因素对指标的影响规律。通过正交旋转组合试验得到气力式投饵机的最佳参数组合,并通过样机试验进行验证。试验结果表明:气力式投饵机最佳参数组合为气流入口速度为29m/s,锥角为79°,扩展角为56°,对应的饵料分布变异系数为0.216。通过样机试验得到饵料分布变异系数为0.228,与仿真数据十分接近;检验样机的饵料破碎率和利用率为0.377%和96.7%;表征样机的抛撒性能较优。
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