通过计算流体动力学优化热单元选择,用于循环水产养殖车间
Xu Ziyun1, Du Ping1,2, Wan Jiacheng1
1College of Mechanical and Power Engineering, Dalian Ocean University, Dalian, Liaoning, China.
PloS one
|July 10, 2024
概括
本研究介绍了计算流体动力学 (CFD) 模拟,用于精确的水产养殖车间温度控制. CFD准确地预测热交换,优化水温设备的选择和降低成本.
科学领域:
- 水产养殖工程 水产养殖工程
- 热力工程是热力工程中的一个.
- 计算流体动力学的流体动力学.
背景情况:
- 传统的水温控制设备选择依赖于实证公式和经验,往往导致由于环境和生物变量的不准确性.
- 现有的方法很难解释水产养殖车间的室内空气和水之间的动态热交换.
- 精确的热管理对于成功的水产养殖业务和高效的车间设计至关重要.
研究的目的:
- 通过计算流体动力学 (CFD) 模拟,提出和验证一种新的方法,用于在水产养殖工作坊中选择水温调节设备.
- 准确计算热交换值和预测水产养殖环境中的热负荷.
- 为优化设备选择,减少投资和改善温度控制提供更可靠的方法.
主要方法:
- 开发一个3D不稳定状态计算流体动力学 (CFD) 模型,用于一个气球鱼繁殖车间.
- 在模拟中包括环境因素,如室外温度,太阳辐射和水中的相变热传递.
- 通过将模拟结果与实验数据进行比较,验证CFD模型.
主要成果:
- 与实验数据相比,CFD模拟实现了0.46°C的根平均平方误差,证明了高准确度.
- 夏季最高冷却负载预计在16:00为94.6千瓦.
- 该研究推戴金GCHP-40MAH地面源热,CFD验证了其在管理室内温度领域的有效性.
结论:
- CFD模拟为计算热交换和为水产养殖车间选择合适的水温控制设备提供了精确可靠的方法.
- 拟议的模拟方法可以降低温度控制系统的投资成本.
- 这项研究为优化水产养殖设施设计中的设备选择提供了有价值的见解和参考.
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