《水产生物技术概论》课程综述论文：水产养殖温室热湿环境探究4500字

《水产生物技术概论》课程综述论文：水产养殖温室热湿环境研究目录TOC\o"1-3"\h\u20703《水产生物技术概论》课程论文：水产养殖温室热湿环境研究 123482一、引言 11455二、水产养殖温室研究现状 232496三、水产养殖温室热湿环境研究现状 227074四、研究述评 412733主要参考文献： 4摘要：近年来，温室养殖使水产养殖生物有了合适的生存环境，达到了高产、高质、高效的要求。但作为水产养殖行业的一个新兴研究领域，温室养殖存在着许多不足，如高温高湿的环境、劳动生产环境恶劣、温室能量的分配是不均匀的、清洁能源的利用率低。因此，本研究的应用是方便可靠的、精确地建立温室热湿环境模型对于水产养殖业发展至关重要。依此综述了学者们对水产养殖温室内热湿环境的研究，希望可以为相关的研究提供一定的参考依据。关键词：水产养殖温室；热湿环境；文献研究一、引言在我国渔业经济技术飞速发展的今天，广大养殖户都开始关注水产养殖业的发展。传统的水产养殖存在着较多的弊端，比如，受到自然灾害的冲击更大、占用了大片的水资源、经济损失大等等。而工厂化水产养殖，就是以养殖工程和水处理有关器械为依托的现代水产养殖，以及生产中工艺过程和流水线连续、作业性是根本，采用有关的现代化措施进行水质，水温的处理、溶解氧的调控等，有养殖面积少、养殖密度大，室内温度环境可控性强的优势。可以给水产养殖生物一个适宜的生存环境，达到更高效的目的、对产量和品质的要求。水产养殖温室中的热湿环境对养殖过程有着至关重要的影响。环境温度是鱼类生长发育过程中最主要的影响因子。其原因是环境温度对水温的作用，水温变化会影响鱼类冬，夏季休眠和繁殖情况，并且养殖水体将和室内空气不间断地对流换热。一般湿度不直接影响鱼类生长发育，而湿度则能对养殖水体溶解氧和养殖温室环境状况产生直接的影响。一是湿度大容易造成养殖设施腐蚀和发霉，而且大多数工厂化养殖车间多为钢结构，容易引起钢结构的结露腐蚀，不但使养殖温室的外观遭到破坏，寿命缩短，且容易引起水体污染。二是湿度大，既影响水产饲料和水产品质量安全，并给水产养殖工作人员带来了不适的工作环境。基于此，本文对学者们对水产养殖温室内热湿环境的研究进行总结。二、水产养殖温室研究现状水产养殖温室的结构种类繁多。如果按养殖环境来区分，可以分为2种模式，分别是多育苗的室内水产养殖温室和多养殖的室外水产养殖温室。通常室内温室通常是简易房屋周围用砖砌空心墙包围，采用单双层塑料薄膜遮盖顶棚，温室大门上方装有调节室内空气换气扇。室内养殖温室以育苗和养殖温室为主、保种繁育温室和工厂化养殖车间等。室外养殖温室通常是长方形的东西向双坡式。北侧和东、西两侧需修建空心墙，近门设置换气扇通风换气，并需要做支架来支撑。20世纪80年代以前，国内水产养殖温室大多是简易温室，顶部多用塑料薄膜覆盖。塑料薄膜尽管耐候性较差，寿命较短，年年需要换，但它有价格便宜、投资少等优势，在当前，不苛求温室内温度的条件仍适用。在温室数量飞速发展的今天，它的构造和规格有许多样张。比如现在普遍使用的半永久性养殖温室，一般都是以玻璃或者树脂板为覆盖材料，它有安装规范、密封措施好的优点，并且使用寿命长，性能优越，可以连续数年维持室内温度不变。我国现有半永久性养殖温室150万m2左右，而且简易养殖温室比半永久式养殖温室多2-3倍左右。我国学者蒋明健[1]提出了简易温室和半永久温室相结合的设想，对用于设施化水产养殖的伞式温室大棚进行研究，它的特点是成本低廉、可重复利用，环保，节约、能达到环保的有益效果。郑荣进等[2]浙江大学校园，设计并搭建了以可再生能源加热为主的设施式水产养殖实验温室，这种温室可以对各种材料墙体进行性能研究，可以在养殖温室内进行太阳能与热泵组合集热试验、围护结构热湿传递问题等等。广饶县海洋与水产局[3]开发出冬暖式塑料简易渔业大棚，该大棚既可缩短养殖物养殖周期，并降低越冬损耗。这类大棚在广饶县已经开发了近百个，成为地方渔业经济新增长点。三、水产养殖温室热湿环境研究现状当前国内外的研究学者对果蔬类日光温室的热湿环境进行了大量的研究。如国外学者FatnassiH[4]建立了以潜热通量与感热通量为基础的温室气候模型，通过准确地估计温室部件间感热通量和潜热通量，平衡系统内部能量与质量，由此精确反演室内空气温度及水蒸气含量；Mashonjowa[5]等建立了GDGCM模型，模拟了番茄温室自然通风下热环境。模型能够精确模拟温室热环境的变化情况，可用来模拟温室内通风量和不同覆盖膜材料的效果；Abdel-GhanyA[6]等研究了不同遮荫方式对温室太阳辐射和热辐射的影响；MustafaOmerA[7]对各类低能耗日光温室的设计进行了分析，提出了一种能够避免温室内温度出现过大偏差的系统温室，并且提出了有利于温室节能的对策；MdShamimAhamed[8]等对养殖温室建筑材料节能潜力进行了研究和探讨、设计尺寸及不同环境控制措施供热效率。我国有关研究学者张勇[9]针对西北地区日光温室的典型特征，对于室内和室外太阳辐射，空气温度、连续观测了各个结构构件温度分布及其他有关参数，以实测数据为基础，日光温室传热性能分析；王晓微[10]从大棚微气候形成的物理原理说起，基于此，本文开展了研究，构建了大棚内与微气候有关的机理性模型；崔思宇[11]在研究基础上，提出了计及太阳辐射及室外环境状况下土壤水分蒸发非稳态地表热湿耦合物理模型及三维数学模型；范颖超[12]以传热学和热力学理论为基础，就拿连栋PC板温室来说吧，温室微气候变化分析与动态模拟。同一年范颖超[13]根据日光温室热湿环境的国内外研究状况，从四个方面对日光温室热湿环境研究的内容进行了探讨，指出了当前国内温室热湿环境研究中的不足之处及其发展方向；王军伟[14]阐明了常规后墙日光温室的研究机制，对2种日光温室最热月与最冷月室内外温湿度的变化进行了监测，对2种太阳温室后墙材料热性能差异进行了分析。齐波[15]等根据江苏省淮安地区日光温室冬季传热情况，合理地构造传热模型，文中还对日光温室设计及传热问题进行了分析和构造；郭江涛[16]介绍了温室大棚干湿帘的热湿控制系统，并且对整个系统传热传质过程进行了分析，建立了温室传热模型；胡万玲[17]等通过试验，采用数值模拟方法，分析了蒸发器空气侧凝结液在高温蒸发情况下的产生及分布特点，及增设三角翼型涡发生器对蒸发器强化传热传质作用。针对水产养殖温室热湿环境进行的数值模拟研究，常结合各地的气候特点和温室类型，建立在能量传递，质量传递的基础理论之上，建立了温室的数学模型。近年来，不少学者在这方面做了不少的研究：国外有关研究学者：Klemetson与Rogers[18]建立温度控制模型，模拟科罗拉多州淡水虾池，研究不同情况下池塘温度的仿真计算。但这种模型常用来考虑减少热损失；据养殖池塘热力研究，Zhu等[19]认为、化学垂直分层现象等，对每层能量消耗进行了分析，构建了水体分层动态模型；Sarkar和Tiwari[20]对温室的工作机理进行了分析，建立了养殖温室能量平衡方程，研究了温室养殖池塘升温条件；Li[21]等阐述了水产养殖温室各部件的对流换热，传热、辐射换热和蒸发散热时的不同特性，构建了动态养殖温室模型，并将其运用到南卡罗来纳州对虾养殖温室，但是，该模型忽略了养殖物的水面扰动作用。国内学者郭秀云[22]等对养殖水体水温和溶解氧进行了研究、pH值与氨氮之间关系，分析了水温对于养殖动物成长的影响、摄食与繁殖等效应；焦文静[23]用试验解释供水温度和空气温度、相对湿度，海水盐度等因素对换热产生影响，利用染色法直观地显示池内水流情况，并且对池中传热传质过程进行了仿真；胡彭超[24]对水产养殖温室内热湿传递的过程机制进行了解释，用动态观点构造了温室微气候非稳态数学模型，在水产养殖池塘中进行了实验，模拟结果表明，池塘一天中会出现明显热分层[25]，但是，这种模型对覆盖材料透光特性的研究还很不充分，对于太阳辐射通过覆盖材料时，模拟结果误差很大；朱芳等[26]为预报密闭遮光型甲鱼温室内湿热环境，建立了一维传热的理论模型，但是，这种模式仅适用于甲鱼；裴雷[27]研究对象大型双层塑料薄膜水产养殖温室，根据热湿平衡的原理，建立了大规模双层塑料薄膜水产养殖中温室热环境的数学模型，模型中仅考虑了冬季温室的热环境状况；贾少刚[28]等以30m2温室为研究对象，计算温室热负荷，对并联式太阳能热泵供暖系统进行优化设计，并对系统关键部件进行了计算与选择。经过上面的了解，现在，目前，还缺少一个能对水产养殖温室热湿环境进行预测的模式。四、研究述评我国工厂化水产养殖业的发展比发达国家要晚。国外工厂化水产养殖模式装备与技术在最近70年代才初步涌入我国。至20世纪90年代后期，伴随着中国经济和技术的飞速发展，我国工厂化循环水养殖模式得到了快速推广，大面积着手工厂化养殖基地的建设。我国水产养殖温室建设常以经验为主，理论技术支持不足，致使设计不尽合理，保温效果不好，鱼苗的生长状况及品质也不好。不同养殖温室室内温度设置迫在眉睫、湿度调控数据库等，为治理和调控热湿环境提供数据依据。当前对温室传热传湿问题的研究主要有模型数值模拟和开展现场试验两种。为此，结合我国的气候特点，对水产养殖温室内的热湿传递现象进行了分析，以及水产养殖温室热湿环境分布模式，是当前我国水产养殖温室的研发方向。主要参考文献：[1]蒋明健.设施化水产养殖伞式温室大棚简介[J].渔业致富指南,2019(19):32-33.[2]郑荣进,孙文君,张建高,尹凡,张安来,陶卫平,傅莉霞.基于可再生能源供热的设施水产养殖试验温室设计[J].农业工程学报,2021,27(10):218-221.[3]广饶县海洋与水产局.广饶发展冬暖式塑料大棚渔业[J].中国水产,2021(02):31.[4]FatnassiH,BoulardT,BouirdenL.Development,validationanduseofadynamicmodelforsimulatetheclimateconditionsinalargescalegreenhouseequippedwithinsect-proofnets[J].ComputElectronAgric,2013(98):54-61.[5]MashonjowaE,RonsseF,MilfordJR,PietersJG.ModellingthethermalperformanceofanaturallyventilatedgreenhouseinZimbabweusingadynamicgreenhouseclimatemodel[J].SolarEnergy,2013(91):381-393.[6]Abdel-GhanyA,PicunoP,Al-Helal,I.etal.Radiometriccharacterization,solarandthermalradiationinagreenhouseasaffectedbyshadingconfigurationinanaridclimate[J].Energies,2015,8(12):13928-13937.[7]MustafaOmerA.Greenhousesforfoodproductionandtheenvironmen[J]t.GlobalJTechnolOptim,2016,07(01),1-17.[82]MdShamimAhamed,HuiqingGuo,KarenTanino.Energysavingtechniquesforreducingtheheatingcostofconventionalgreenhouses[J].BiosystemsEngineering,2019(178):9-33.[9]张勇.西北日光温室传热学简化模型构建及温光高效新结构初探[D].西北农林科技大学,2017.[10]王晓微.基于CFD的大棚微气候与通风调控研究[D].武汉大学,2019.[11]崔思宇.日光温室地表面热湿耦合传递规律的研究[D].太原理工大学2018.[12]范颖超.现代温室的微气候模拟分析[D].河北工程大学,2019.[13]范颖超,张杰,胡彭超.日光温室热湿环境研究进展[J].科技创新与应用,2020(07):15.[14]王军伟,洪忠举,郭世荣,李树海,孙锦,王健,魏斌.冬夏兼用型日光温室内热湿性能分析与应用效果[J].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