海水養(yǎng)殖池內(nèi)的傳熱傳質(zhì)機理研究

1、 天津大學碩士學位論文 海水養(yǎng)殖池內(nèi)的傳熱傳質(zhì)機理研究海水養(yǎng)殖池內(nèi)的傳熱傳質(zhì)機理研究 Theoretical and Experimental simulations on heat and mass transfer in a marine farming pond 學科專業(yè)：工程熱物理 研 究 生：焦文靜 指導教師：戴傳山 教授 天津大學機械工程學院 2012 年 11 月 中文摘要 中文摘要 海水養(yǎng)殖是利用淺海、灘涂、港灣、圍塘等

2、海域進行飼養(yǎng)和繁殖海產(chǎn)經(jīng)濟動植物的生產(chǎn)方式，是人類定向利用海洋生物資源、發(fā)展海洋水產(chǎn)業(yè)的重要途徑之一。中國的海水養(yǎng)殖業(yè)近三十年里得到了快速發(fā)展，已成為世界上海水養(yǎng)殖發(fā)達的國家，約占世界海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的 2/3。相關(guān)數(shù)據(jù)表明能源成本占工廠化海水養(yǎng)殖總成本的比例最高，已成為制約我國工廠化海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著節(jié)能政策的深入貫徹，對海水養(yǎng)殖池的流動以及傳熱傳質(zhì)機理的研究，對降低能源成本具有重要的理論和實際意義。 海水養(yǎng)殖池內(nèi)的流動與傳

3、熱傳質(zhì)機理是一個非常復雜的問題。本文通過實驗研究了供水溫度、空氣溫度、相對濕度以及池內(nèi)海水鹽度對傳熱的影響，進行了熱平衡分析試驗。采用染色法對池內(nèi)水流動進行了可視化，同時還對養(yǎng)殖池的傳熱傳質(zhì)進行了數(shù)值模擬研究。 實驗方面，本文在實驗室現(xiàn)有條件下仿照實際海水養(yǎng)殖池建立了海水養(yǎng)殖池模擬實驗臺，測量了養(yǎng)殖池的熱平衡關(guān)系，邊界散熱以及氣液界面水分蒸發(fā)帶走的熱量為主要的熱量損失，分析了實驗誤差。同時通過測量所得的溫差與空氣相對濕度計算水面水蒸氣與

4、空氣中水蒸氣的壓力差值， 分析了其對蒸發(fā)速率的影響，與前人所做實驗結(jié)果對比基本一致。同時測量了不同進水溫度下池內(nèi)部的溫度分布，進水溫度主要影響著池水的絕對溫度，對于池內(nèi)各點的溫度差值影響很小，池內(nèi)水的自由對流較強，池水溫度分布較為均為，并用紅外線測溫儀測量了池水表面溫度分布。淡水的自然對流稍強于鹽水，鹽水濃度的均勻與否對于自然對流的影響非常大，傳質(zhì)與傳熱之間有著非常密切的互相影響關(guān)系。 理論方面，本文首先采用 LBM 方法研究了有自由液