Experimental and CFD analysis of feed pellets in fish tank

Abstract

Tato práce byla provedena za účelem prozkoumání chování částic v kuželové rybí nádrži poskytnuté Likou et al., (2015) pomocí přístupu CFD-DPM. Analýza CFD (Computational Fluid Dynamics) byla vykonána za účelem získání rozvinutého průtokového pole kolem nádrže na základě modelu k-ω SST (Shear-Stress-Transport) turbulence. Pro stanovení vlastností pelet byl proveden sedimentační experiment. Pro vyhodnocení pohybu částic byl proveden jednoduchý jednosměrný spojovací model. Ze simulace DPM (model s diskrétní fází) bylo zjištěno, že částice s hustotou o něco vyšší než voda (přibližně 1 000 kg / m3) se usadí v 500 l nádrži za méně než minutu, ve srovnání s částicemi, které mají stejnou hustotu jako voda. Metodika použitá v této práci by mohla pomoci akvakultuře a dále by mohla pomoct vědcům určit optimální vlastnosti krmných peletThe present work was carried out to investigate particle behavior in the conical fish tank provided by Lika et al., (2015) using the CFD-DPM approach. CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis was performed to obtain developed flow field around the tank based on 𝑘−𝜔 SST (Shear-Stress-Transport) turbulence model. A sedimentation experiment was carried out to determine properties of the pellets. A simple one-way coupling model was performed in order to evaluate the particle motion. From DPM (discrete phase model) simulation, it was found that particle with a density slightly higher than water (approximately 1000 kg/m3) will settle less than a minute compared to a particle having the same density as the water in 500l tank. The methodology used in this work could help aquaculturits and other researchers to determine optimal properties of feed pellets.