农业机械学报

作者：林礼群，刘平，张耀明，徐志强

单位：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,

关键词：深远海养殖平台;吸鱼装置;压力波动;堵塞预测;三相流;离散元模型

基金：国家重点研发计划项目(2023YFD2401203)

针对深远海大型设施养殖平台单体产量突破百吨级后面临的活鱼高效起捕难题，设计了一种利用离心水泵驱动形成稳定负压的大流量吸鱼系统。基于理想气体状态方程得出：液位变化仅为集鱼箱容积总高度的10.3%以内就能形成适于吸鱼的工作压力，在此基础上设计了集鱼箱装置关键尺寸，并利用多孔介质模型构建拦鱼格栅模型，基于VOF与CFD-DEM耦合方法对吸鱼过程流动进行三维瞬态数值分析。数值结果表明：吸鱼过程液位保持基本恒定，压力波动范围在-37.5~-26.5kPa之间，最大压力变化率为0.037kPa/s，远低于鱼类损伤阈值，工作压力相对初始值（负压-35kPa）的变化不到7%;集鱼箱内鱼群分布随着流量增大呈显著差异：流量为150m3/h时鱼群初期沿进口至出水口密集分布，后期缓慢扩散;流量为225m3/h时因高流量则强涡流作用使鱼群更快分散至箱体四周，且流速越高扩散越明显;拦鱼格栅处的鱼群聚集行为随流量增加呈非线性变化：流量150m3/h时数量较稳定，流量200m3/h时波动加剧，接触数量峰值达55条，流量225m3/h时非稳态波动显著，与拦鱼格栅接触数量为63条，占总接触数量的32%，说明流量升高会增加堵塞风险，需要通过弧形格栅设计、扩大开口尺寸及增设导鱼通道优化拦鱼格栅结构以降低堵塞风险，进一步提升吸捕量。

来源：2025年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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