气动式鱼塘投饲机的改进与优化

摘要

随着我国水产养殖业的迅速发展，大量的渔业设备生产企业开始制造各种不同结构的投饲机械来减轻人工养殖的劳动强度，并且随着鱼塘养殖面积的逐渐增大，各种适用于大面积鱼塘养殖的投饲机械也在不断的研制开发。本文对利用气力输送原理进行远距离输送饲料，并能够实现360°圆周抛撒的一种适用于大面积鱼塘的投饲机的性能进行研究分析。
　　本课题旨在实验测试的基础上发现设备中存在的问题，运用理论分析和计算机仿真的方法对投饲机中存在的一些问题进行分析改进，其主要工作包括以下几个方面:
　　(1)对现有机械的饲料抛撒能力进行实验测试，获得了在正常工况下的抛撒情况。通过获得的实验数据发现其在距离投饲机10-15m的圆周方向上抛撒均匀性较好，但在一定角度上存在抛撒不均的现象。并通过改变投饲机抛撒电机的转速以及料箱下料速率研究不同因素对投饲效果的影响。
　　(2)在实验中发现在料箱下料过程中存在物料在料箱漏斗壁面交接面处堆积的现象，影响饲料在料箱中流动情况。针对这个问题，利用离散元分析软件EDEM对不同半锥角的料箱结构进行仿真，获得比较理想的锥形漏斗半锥角，根据饲料的物料性质以及投饲机工作要求确定改进后料箱的结构尺寸。
　　(3)利用FLUENT软件对现有抛撒盘进行仿真模拟，分析物料在抛撒盘中的运动，并在现有的几何形状基础上，对两种不同叶型倾角模型进行仿真，分析不同叶型对投饲能力的影响，找到适合投饲机工作条件的叶型。仿真结果发现，前向型的叶片模型饲料离开抛撒盘时速度较大，更适合于投饲机的工作情况。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 我国投饲机的发展及问题

1．2．1 我国投饲机的发展现状

1．2．2 目前投饲机存在的一些问题

1．3 气动式投饲系统各部分技术应用

1．3．1 储料箱卸料的研究

1．3．2 离散元计算法的发展与应用

1．3．3 气力输送技术

1．3．4 计算流体力学的发展及应用

1．4 研究内容与技术路线

1．4．1 本文研究内容

1．4．2 研究技术路线

第二章 气动式鱼塘投饲机整体构造

2．1 投饲机机构与自动投饲控制

2．1．1 投饲机结构

2．1．2 主要技术参数

2．1．3 自动投饲控制原理

2．2 投饲机工作性能的分析

2．2．1 振动下料速率测量

2．2．2 气力运输中气流速度的测量

2．2．3 抛撤性能实验分析

2．3 本章小结

第三章 气动式鱼塘投饲机储料箱结构改进

3．1 储料箱内物料流动状态的影响因素

3．1．1 储料箱结构对物料下料速率的影响

3．1．2 物料特性对下料速率的影响

3．2 储料箱结构的改进

3．2．1 储料箱中物料参数的测定

3．2．2 现有储料箱结构

3．2．3 料箱结构的优化改进

3．3 本章小结

第四章 抛撒盘内部流场数值模拟理论及仿真模型

4．1 气固两相流计算理论

4．1．1 气固两相控制方程

4．1．2 湍流模型

4．2 流体在抛撒盘中的运动

4．2．1 抛撒盘中流体运动分析

4．2．2 抛撒盘叶型对流体运动的影响

4．3 不同出口安装角抛撒盘结构

4．4 不同出口安装角抛撒盘流场仿真模型

4．4．1 不同出口安装角抛撒盘流场模型

4．4．2 流场模型的网格划分

第五章 FLUENT数值模拟计算

5．1 三种不同叶片安装角抛撒盘与进料室内部流场模拟

5．1．1 FLUENT仿真计算设置

5．1．2 计算结果分析

5．2 气力输送参数计算

5．3 叶型确定

第六章 总结与展望

参考文献

致谢