基于FLUENT对吸鱼泵的内部流场分析
                                                        王〓伟，张玉莲
                                   (浙江海洋大学船舶与机电工程学院，浙江 舟山〓316022)
    针对中国吸鱼泵技术落后以及产品匮乏等问题，提出了运用ANSYS FLUENT软件对现有吸鱼泵进行分析研究的方法。首先建立吸鱼泵物理模型和流场模型，然后进行内部流场数值模拟与仿真，通过优化吸鱼泵在设计工况下的内部流场分布以及吸鱼泵的性能参数，包括速度云图、压力云图、迹线图、吸鱼效率，来保证吸鱼泵合理高效运转。

    随着现代渔业的不断发展，市场对远洋渔船的捕捞以及网箱养殖的渔货产量与质量的要求急剧提高。因此，实现吸鱼和运输的机械化、自动化，降低渔民的劳动强度，提高鱼的存活率成为国内外渔业研究者的重要课题。与国外相比，我国的渔业捕捞装备技术和甲板机械技术还存在很大的差距，此外在自动化水平以及控制技术方面也大幅落后。目前中国的围拖网渔船中，多通过手动操作绞车进行收网，将鱼网拖上船后卸载。这种围拖网捕捞方式效率低下，浪费人力，拖拽过程中的挤压不断造成鱼体的损伤和死亡，在人力利用和经济效益方面都不是最佳的。美国、日本、挪威、西班牙等国在20世纪50年代就开始对吸鱼泵进行研究，发展至今，吸鱼泵种类繁多，规格各异，能够适用于不同的渔船捕捞以及网箱养殖。因此，研究与消化吸收国外吸鱼泵技术，研究出适合我国的高效吸鱼泵是非常有必要的。用于活鱼运输的离心式吸鱼泵，其叶轮结构与普通的离心泵叶轮有着极大的不同。例如日本共荣造机制造的旋转式无叶片吸鱼泵，以超过鱼的逆流速度1.2m/s～4.0m/s进行设置，效率达到40%～50%，比一般离心式泵要低。目前，国内运用FLUENT对离心泵进行研究的很多，但是研究吸鱼泵的却非常少，因此运用FLUENT对吸鱼泵进行流场分析非常有意义。本文运用ANSYS FLUENT软件对离心式吸鱼泵进行
流场分析，从而得到吸鱼泵的性能参数，为吸鱼泵的设计提供重要的参考。

1〓计算模型
1.1〓物理模型
   根据吸鱼泵运输活鱼的要求，采用三维软件SolidWorks对吸鱼泵进行建模，如图1所示。主轴左边通过电机带动联轴器，联轴器带动主轴转动，主轴再带动叶轮转动，右边进鱼管鱼水混合进入泵体，由叶轮转动带动混合物从出鱼口吸出。作为活鱼运输的装置，吸鱼泵的叶轮与普通离心泵的叶轮不同，采用无叶片形式，呈弯曲的柔性旋转形状，这样能够使得鱼不受损伤，如图2所示。吸鱼泵的装置结构复杂，零件较多，对于分析来说，很多部分不用进行流体分析，因此对模型进行简化处理，如图3所示，模型包括进鱼管、法兰、叶轮、泵体以及出鱼管。将处理好的三维模型导入ANSYS的网格处理软件ICEM CFD中进行网格划分，同时设置边界

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基金项目：浙江省科技厅公益项目（2015C33076）
作者简介：王伟（1992—），男，江苏扬州人，浙江海洋大学硕士研究生，主要研究方向为渔业机械。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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