横摇激励下养殖工船养殖舱自清洗能力分析.pdf

第41卷第2期农业工程学报Vol.41No.2

2025年1月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJan.2025251

横摇激励下养殖工船养殖舱自清洗能力分析

冯德军1，李德振，黄亨达²，陶毅3，祖复志，吴彦飞4，

桂福坤，翁歆之’，曲晓玉3*

（1．浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心，舟山，316022；2．浙江海洋大学海洋科学与技术学院，舟山，316022；

3.浙江海洋大学水产学院，舟山，316022；4.北京市农林科学院水产科学研究所渔业生物技术北京市重点试验室，北京，

100068；5.台州市水产技术推广总站，台州，318000）

摘要：针对养殖舱内鱼类产生的残饵、粪便等固体颗粒物易堆积，造成水体污染，影响鱼类品质的问题，该研究利用

六自由度运动平台模拟工船横摇运动，研究了在不同横摇激励（横摇幅值③和周期T）和进水管射流角度α下（进水管

射流方向与所紧贴斜壁之间的锐角），养殖舱自清洗能力的变化规律。本研究从污物汇集和流场分布特性两方面对自清

洗能力进行分析。结果显示：在污物汇集方面，养殖舱的集污时间受到横摇幅值和周期的联合调控，整体随横摇周期的

增加而增加，随横摇幅值的增加后减少，当横摇周期为8s、幅值为1°时，横摇工况对养殖舱自清洗性能的影响最小；

当横摇周期为4s、幅值为2°时，影响最大，且集污时间较影响最小工况缩短约70.6%；在不同射流角度下，集污时间

随射流角度的增加先增加后减少，当α=45°时集污时间最短，此时养殖舱集污性能最优。在流场特性方面，横摇周期和

幅值的变化均会明显改变养殖舱内流场。整体随横摇周期的减小和幅值的增大，舱内流场高流速区和中心漩涡面积增加，

水体平均流速也逐渐增大，对应表现为集污时间的减少和集污率的提高；当α=45°时，流场分布最均匀，集污能力最强。

虽然横摇周期的减小和幅值的增大会提升自清洗能力，但也会导致过快的水体流速，在实际生产时应结合鱼类的游泳能

力差异选择合适的海域，并选择合适的进水管射流角度，从而提高养殖工船的适渔性。研究结果可为养殖工船在横摇激

励下的自清洗能力优化提供理论支撑与科学依据，对促进深远海养殖技术的发展与进步具有积极意义。

关键词：养殖工船；进水方式；横摇工况；流场分布；污物汇集；循环水养殖

doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202405065

中图分类号：S238文献标志码：A文章编号：1002-6819(2025)-02-0251-10

冯德军，李德振，黄亨达，等.横摇激励下养殖工船养殖舱自清洗能力分析[J].农业工程学报，2025，41(2)：251-260.

doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2024050651

FENGDejun,LIDezhen,HUANGHengda,etal.Self-cleaningperformanceofaquaculturetanksonaquaculturevesselsunder

rollingexcitation[JJ.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2025,41(2):

251-260.(inChinesewithEnglishabstract)doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202405065h

在循环水养殖系统（recirculatingaquaculturesystem,

0引言