邵愷懌， 牛智有， 于重洋， 吳文濤

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)江中下游農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070）

我國(guó)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，但目前大部分地區(qū)的投喂方式自動(dòng)化程度較低，主要以人工投喂為主，存在耗費(fèi)時(shí)間較多、勞動(dòng)強(qiáng)度較大和投喂效率較低等弊端[1]。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)逐步邁入現(xiàn)代化，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式已無(wú)法滿足產(chǎn)業(yè)需求，甚至?xí)蔀樗a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的制約，因此，亟需開展自動(dòng)投喂技術(shù)研究。根據(jù)加工形式和飼喂對(duì)象的不同，水產(chǎn)飼料可分為粉狀飼料、顆粒飼料和膨化飼料。由于顆粒飼料和膨化飼料具有便于運(yùn)輸和貯藏、投喂方便、避免飼料分級(jí)和保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在池塘養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖中應(yīng)用較為廣泛[2]。

目前，水產(chǎn)顆粒飼料的機(jī)械投喂主要采用離心式、氣動(dòng)式和水力輸送式等方式，其中，水力輸送式投喂技術(shù)主要應(yīng)用于深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖；離心式和氣動(dòng)式投喂技術(shù)主要應(yīng)用于池塘和大型養(yǎng)殖池養(yǎng)殖。水產(chǎn)顆粒飼料的質(zhì)量較輕，采用離心式投喂時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，水產(chǎn)顆粒飼料與轉(zhuǎn)盤接觸的瞬間碰撞力較大，從而增加了水產(chǎn)顆粒飼料的破損率，不利于自動(dòng)投喂[3]。氣動(dòng)式投喂是比較有效的方法，其利用水產(chǎn)顆粒飼料的空氣動(dòng)力特性來(lái)完成輸送和拋撒，不僅可以提高投喂效率，降低水產(chǎn)顆粒飼料破損率，還使飼料分布更加均勻。2016年，陳曉龍等[4]設(shè)計(jì)了一種適用于高密度養(yǎng)殖池塘的自動(dòng)氣力投飼機(jī)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)下料器向管道中添加飼料，飼料顆粒在高速氣流的作用下，在管道末端通過(guò)撒料盤將飼料均勻拋灑到養(yǎng)殖水面，該裝置可同時(shí)滿足6個(gè)池塘的投喂需求，投喂距離達(dá)20 m，破損率低于0.9%。然而，大部分投飼機(jī)選取風(fēng)機(jī)時(shí)往往通過(guò)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)確定氣流速度，當(dāng)選取的氣流速度過(guò)低時(shí)，管道內(nèi)容易發(fā)生堵塞；而選取的氣流速度過(guò)高時(shí)，不僅增加了動(dòng)力的消耗還加劇了水產(chǎn)顆粒飼料對(duì)管道的磨損[5]。由于水產(chǎn)顆粒飼料的懸浮速度是風(fēng)機(jī)選型和輸送管道設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，因此，研究水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度對(duì)于高效率、低功耗的氣動(dòng)式投喂及氣力輸送裝置的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。

研究人員通常采用2種方法來(lái)獲取物料的懸浮速度：一種是根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)借助公式計(jì)算得到，另一種是使用懸浮速度測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)測(cè)定得到。利用已有的公式、編程語(yǔ)言和軟件等計(jì)算懸浮速度雖然方便、快捷，但物料個(gè)體之間差異較大，而假設(shè)過(guò)于理想化，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確，應(yīng)用有一定的局限性[6]。因此，大多通過(guò)懸浮速度測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)來(lái)獲取物料的懸浮速度。將水產(chǎn)顆粒飼料放置于速度為v的豎直向上氣流中，若水產(chǎn)顆粒飼料受到的氣流作用力F等于重力G時(shí)，水產(chǎn)顆粒飼料處在水平位置上，呈擺動(dòng)狀態(tài)，既不上升也不下降，此時(shí)氣流速度v即為水產(chǎn)顆粒飼料的懸浮速度。目前，關(guān)于物料空氣動(dòng)力特性的研究主要集中在小顆粒物料方面，如谷物籽粒[7]、油菜脫出物[8-9]、紅花[10]、花生脫出物[11]、大豆脫出物[12]等多種作物的種子[13-17]。其中，陳立等[9]測(cè)定了油菜籽粒在不同含水率及粒徑條件下的懸浮速度，研究含水率和粒徑對(duì)油菜籽粒懸浮速度的影響規(guī)律。于福峰等[18]測(cè)定了紅棗在不同含水率及粒徑條件下的懸浮速度，探究懸浮速度與含水率和粒徑之間的變化關(guān)系，并得出其懸浮的最佳氣流速度。然而，針對(duì)水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度特性的試驗(yàn)研究鮮有涉及，獲得水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度及其相關(guān)特性需要進(jìn)一步研究。

本文以膨化飼料和顆粒飼料為研究對(duì)象，采用自制懸浮速度測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)研究粒徑（1～4 mm）和含水率（5%～25%）對(duì)水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度的影響，并建立水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度預(yù)測(cè)模型，旨在為氣動(dòng)式自動(dòng)投餌機(jī)的設(shè)計(jì)提供基本理論參數(shù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與制備

1.1.1 不同粒徑顆粒材料制備 試驗(yàn)所選用的膨化飼料與顆粒飼料均由國(guó)內(nèi)湖北湘大水產(chǎn)科技有限公司生產(chǎn)，其性狀見表1。試驗(yàn)前，首先用篩網(wǎng)將碎粒與粉末篩出，挑選顆粒外觀完好且形狀、大小較為均勻的膨化飼料和顆粒飼料；其次，通過(guò)5、6、8和16目的標(biāo)準(zhǔn)分樣篩將水產(chǎn)顆粒飼料進(jìn)行篩選分級(jí)，得到粒徑分別為1、2、3和4 mm的膨化飼料，以及粒徑分別為2、3和4 mm的顆粒飼料；最后，使用砂紙對(duì)顆粒飼料進(jìn)行磨削處理，將所有顆粒飼料的長(zhǎng)度保持在同一水平（5 mm），得到的水產(chǎn)顆粒飼料即為試驗(yàn)材料。

表1 水產(chǎn)顆粒飼料樣品性狀Table 1 Characteristic of aquaculture pellets feed samples

1.1.2 不同含水率顆粒材料制備 從膨化飼料的4組樣品（1、2、3和4 mm）中分別取100 g配置5份樣品，且每份樣品中不同粒徑的膨化飼料重量均為100 g，按照上述方法同樣配置5份顆粒飼料樣品。將配置好的樣品分別平攤在托盤上，用噴壺噴灑一定量的去離子水，均勻覆蓋在每個(gè)顆粒的表面，能被顆粒充分吸收，得到5份高含水率的樣品。然后，將樣品放入干燥箱中，干燥箱的溫度設(shè)置為103℃，以不同的干燥時(shí)間分5次取出樣品，得到含水率分別為4.8%、10.1%、14.6%、20.3%和25.1%的膨化飼料樣品與含水率分別為5.4%、10.2%、14.9%、19.7%和25.3%的顆粒飼料樣品，并按照粒徑的大小將樣品進(jìn)行區(qū)分，再放入4℃的冰箱中貯藏。

1.2 試驗(yàn)儀器

自制懸浮速度測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)如圖1所示，主要由上下穩(wěn)流管、錐形觀察管、變頻器、風(fēng)機(jī)、格柵管和測(cè)定裝置等部件組成：上下穩(wěn)流管使管道中的氣流盡量為層流，進(jìn)而分布得更加均勻穩(wěn)定[18-19]；錐形觀察管促使管道中氣流速度發(fā)生變化，且更利于觀察水產(chǎn)顆粒飼料懸浮時(shí)的高度[20]；通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器改變管道中的氣流速度；風(fēng)機(jī)為該試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力裝置，提供水產(chǎn)顆粒飼料懸浮時(shí)的動(dòng)力；格柵管的作用是防止風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口出現(xiàn)旋渦，穩(wěn)定氣流[21]；測(cè)定裝置用來(lái)測(cè)定錐形觀察管小端的氣流速度。所用設(shè)備主要包括電熱鼓風(fēng)干燥箱（HPS2816A，武漢市環(huán)試檢測(cè)設(shè)備有限公司）、冰箱（BCD-198K，青島海爾有限公司）、風(fēng)壓風(fēng)速儀（KXYL-600B，華西科創(chuàng)科技有限公司）、皮托管（TPL-06-400L，上海金梟電子有限公司）、電子天平（BT457A10，深圳市博途電子科技有限公司）、微量分析天平（AUY220，日本島津?qū)嶒?yàn)器材有限公司）。

圖1 懸浮速度測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)Fig.1 Test bed for determination of suspension velocity

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 密度測(cè)定 不溶于水的固體密度通常采用排水法測(cè)定，由于水產(chǎn)顆粒飼料是吸水性的物料，采用排沙法來(lái)測(cè)定水產(chǎn)顆粒飼料的密度，以細(xì)砂作為填充物。首先稱量水產(chǎn)顆粒飼料的質(zhì)量，再將其放置于量筒中，然后將細(xì)砂緩慢地倒入盛放水產(chǎn)顆粒飼料的量筒中并適當(dāng)搖晃，直至細(xì)砂充滿水產(chǎn)顆粒飼料之間的空隙，記錄倒入的細(xì)砂體積和細(xì)砂與水產(chǎn)顆粒飼料的總體積，計(jì)算飼料密度。

1.3.2 含水率測(cè)定 從制備的膨化飼料（1、2、3和4 mm）和顆粒飼料（2、3和4 mm）樣品中分別稱取5份質(zhì)量為10 g的飼料樣品，用來(lái)測(cè)定初始含水率，之后放入潔凈鋁盒中并置于電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干至質(zhì)量恒定，根據(jù)烘干前后水產(chǎn)顆粒飼料樣品質(zhì)量的差值計(jì)算各樣品的濕基含水率[22]，并取5次試驗(yàn)值的平均值作為水產(chǎn)顆粒飼料的初始含水率。

1.3.3 懸浮速度測(cè)定 在試驗(yàn)的過(guò)程中，首先將水產(chǎn)顆粒飼料放置于下穩(wěn)流管中的盛料網(wǎng)上，啟動(dòng)變頻器，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩{(diào)節(jié)風(fēng)量的大??；當(dāng)水產(chǎn)顆粒飼料懸浮在錐形觀察管的某一高度時(shí)，使用懸浮速度高度標(biāo)尺記錄此時(shí)的懸浮高度范圍，然后關(guān)閉變頻器，使水產(chǎn)顆粒飼料自由落下并取出；當(dāng)水產(chǎn)顆粒飼料完全取出時(shí)，再次開啟變頻器，待氣流速度穩(wěn)定后，使用皮托管將測(cè)試孔伸入錐形觀察管小端，測(cè)定錐形觀察管小端的氣流速度。通過(guò)式（2）可得水產(chǎn)顆粒飼料懸浮處的氣流速度。試驗(yàn)重復(fù)5次，每次試驗(yàn)樣本數(shù)量為100粒，并取平均值作為飼料的懸浮速度。

式中，vx為錐形觀察管中任意斷面的氣流速度，m·s-1；D1為錐形觀察管小端的直徑，m；L為水產(chǎn)顆粒飼料在錐形觀察管中上下懸浮的高度，m；vn為錐形觀察管小端的氣流速度，m·s-1；θ為錐形觀察管的錐角，（°）。

在測(cè)定錐形觀察管小端的氣流速度時(shí)，采用等面積圓環(huán)法來(lái)確定測(cè)定點(diǎn)的位置[23]。由于D1=250 mm＜300 mm，取測(cè)定點(diǎn)數(shù)M=6[23]，將管道的橫截面平均分為3個(gè)部分，測(cè)定點(diǎn)的位置位于每部分面積的等分線上，同時(shí)根據(jù)測(cè)定點(diǎn)的位置在皮托管上進(jìn)行標(biāo)記。在每條等分線上取2個(gè)測(cè)定點(diǎn)，設(shè)等分線的序號(hào)為z，通過(guò)式（3）可得每條等分線的半徑。測(cè)定6個(gè)測(cè)定點(diǎn)的氣流速度，取平均值作為錐形觀察管小端的氣流速度。

式中，Rz為等分線的半徑，mm；R1為錐形觀察管小端的半徑，mm；f為錐形觀察管小端橫截面等分?jǐn)?shù)；z為等分線的序號(hào)，取1，2，…f。

1.3.4 懸浮速度預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證 為了驗(yàn)證所得水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確度，取粒徑為1、2、3、4 mm的膨化飼料和粒徑為2、3、4 mm的顆粒飼料，并通過(guò)上述不同含水率顆粒材料制備方法，將其制備成含水率為7.3%、12.6%、17.9%和22.1%的膨化飼料樣品與含水率為7.9%、11.8%、18.1%和22.6%的顆粒飼料樣品。隨后，使用自制懸浮速度測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)，從不同粒徑與不同含水率的膨化飼料和顆粒飼料樣品中依次隨機(jī)選取3份樣品測(cè)定懸浮速度，得到懸浮速度實(shí)測(cè)值。同時(shí)將粒徑和含水率代入水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度預(yù)測(cè)模型中，得出懸浮速度預(yù)測(cè)值。最終，將懸浮速度實(shí)測(cè)值與懸浮速度預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Origin 2019b軟件作圖，通過(guò)SPSS 26.0和Design-expert 8.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 含水率與粒徑對(duì)膨化飼料懸浮速度的影響

圖2和圖3是膨化飼料在含水率為4.8%、10.1%、14.6%、20.3%和25.1%及粒徑為1、2、3和4 mm條件下，其懸浮速度隨含水率與粒徑變化的曲線?？梢钥闯觯? mm膨化飼料的懸浮速度為2.432～2.621 m·s-1；2 mm膨化飼料的懸浮速度為3.412～3.690 m·s-1；3 mm膨化飼料的懸浮速度為4.206～4.536 m·s-1；4 mm膨化飼料的懸浮速度為5.166～5.493 m·s-1。根據(jù)曲線的增長(zhǎng)趨勢(shì)可知，在同一含水率條件下，隨著粒徑的增加，其懸浮速度隨之增加；在同一粒徑條件下，隨著含水率的增加，懸浮速度也相應(yīng)地增加。

圖2 不同含水率下膨化飼料的懸浮速度Fig.2 Suspension velocity of extruded feed under different moisture content

圖3 不同粒徑下膨化飼料的懸浮速度Fig.3 Suspension velocity of extruded feed under different particle size

為了分析粒徑和含水率對(duì)膨化飼料懸浮速度的影響，將懸浮速度與粒徑和含水率進(jìn)行二元線性回歸，并對(duì)其進(jìn)行方差分析[24]，結(jié)果如表2所示。通過(guò)方差分析表可知，試驗(yàn)因素粒徑和含水率對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)膨化飼料的懸浮速度均影響極顯著（P＜0.01），而粒徑和含水率的交互作用對(duì)膨化飼料的懸浮速度影響不顯著（P＞0.05）。

表2 膨化飼料懸浮速度參數(shù)方差分析Table 2 Variance analysis of suspension velocity parameters for extruded feed

2.2 含水率與粒徑對(duì)顆粒飼料懸浮速度的影響

圖4和圖5是顆粒飼料在含水率為5.4%、10.2%、14.9%、19.7%和25.3%及粒徑為2、3和4 mm條件下，其懸浮速度隨含水率與粒徑變化的曲線?？梢钥闯觯? mm顆粒飼料的懸浮速度為4.713～5.132 m·s-1；3 mm顆粒飼料的懸浮速度為5.485～6.015 m·s-1；4 mm顆粒飼料的懸浮速度為6.433～7.027 m·s-1。根據(jù)曲線的增長(zhǎng)趨勢(shì)可知，在同一含水率條件下，顆粒飼料的懸浮速度隨粒徑的增加而不斷增加；在同一粒徑條件下，顆粒飼料的懸浮速度同樣隨含水率的增加而不斷增加。

圖4 不同含水率下顆粒飼料的懸浮速度Fig.4 Suspension velocity of pellet feed under different moisture content

圖5 不同粒徑下顆粒飼料的懸浮速度Fig.5 Suspension velocity of pellet feed under different particle size

通過(guò)方差分析（表3）可知，試驗(yàn)因素粒徑和含水率對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)顆粒飼料的懸浮速度均影響極顯著（P＜0.01），而粒徑和含水率的交互作用對(duì)顆粒飼料的懸浮速度影響不顯著（P＞0.05）。

表3 顆粒飼料懸浮速度參數(shù)方差分析Table 3 Variance analysis of suspension velocity parameters of pellet feed

2.3 水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度預(yù)測(cè)模型的建立與驗(yàn)證

2.3.1 懸浮速度預(yù)測(cè)模型的建立 由上述分析可知，水產(chǎn)顆粒飼料粒徑和含水率與其懸浮速度之間具有相關(guān)性，因此，利用Design-expert8.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，從而得到膨化飼料和顆粒飼料懸浮速度（S）與粒徑（D）和含水率（M）之間的一階模型、雙因素交互模型（two-factor interaction，2FI）、二階模型和三階模型[25]，各模型的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。由表4可知，在膨化飼料和顆粒飼料的各個(gè)模型中，膨化飼料三階模型與顆粒飼料雙因素交互模型的預(yù)測(cè)決定系數(shù)最大且變異系數(shù)最小，分別為 0.991 4、2.33；0.955 1、2.68。所以，膨化飼料和顆粒飼料的懸浮速度預(yù)測(cè)模型分別采用三階模型和雙因素交互模型。

表4 各模型統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 4 Statistical results of each model

由表5和表6可以看出，2個(gè)模型的變異系數(shù)均小于10%，說(shuō)明模型的準(zhǔn)確度高；決定系數(shù)與調(diào)整后決定系數(shù)均大于0.9，且二者之間的差值小于0.2，說(shuō)明回歸的效果良好[26]；決定系數(shù)分別為0.993 1和0.959 1，說(shuō)明回歸方程預(yù)測(cè)效果良好；由于2個(gè)模型的P值均小于0.01，所以模型極顯著。

表5 回歸模型誤差分析Table 5 Analysis of error in regression model

此外，膨化飼料回歸模型（表6）除D、M、D3外，其余各項(xiàng)對(duì)模型的影響不顯著，表明粒徑、含水率和粒徑的三次方對(duì)膨化飼料回歸模型的影響極顯著；顆粒飼料回歸模型（表7）D、M對(duì)模型的影響極顯著，DM對(duì)模型的影響不顯著，表明粒徑和含水率對(duì)顆粒飼料回歸模型的影響極顯著，粒徑與含水率的交互作用對(duì)顆粒飼料回歸模型的影響不顯著。為了保證2個(gè)回歸模型的準(zhǔn)確性，保留模型中的各項(xiàng)因子，以編碼值作為自變量。因此，膨化飼料和顆粒飼料的懸浮速度預(yù)測(cè)模型如式（3）和（4）所示。

表6 膨化飼料回歸模型方差分析表Table 6 Variance analysis in regression model for extruded feed

表7 顆粒飼料回歸模型方差分析Table 7 Variance analysis in regression model for pellet feed

2.3.2 響應(yīng)面分析 通過(guò)膨化飼料和顆粒飼料懸浮速度的回歸模型，使用Design-expert8.0繪制響應(yīng)曲面，如圖6所示。響應(yīng)曲面越陡峭則試驗(yàn)指標(biāo)對(duì)試驗(yàn)變量的影響越大；相反，響應(yīng)曲面越平緩則試驗(yàn)指標(biāo)對(duì)試驗(yàn)變量的影響越小。從圖6可知，粒徑和含水率對(duì)膨化飼料和顆粒飼料的懸浮速度均有影響，且粒徑比含水率對(duì)水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度的影響更顯著。

圖6 懸浮速度與因素間的響應(yīng)面分析Fig.6 Response surface analysis between suspension velocity and factor

2.3.3 懸浮速度預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證結(jié)果分析 為了分析膨化飼料與顆粒飼料懸浮速度預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確度，對(duì)懸浮速度預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果如圖7所示。由圖7可知，膨化飼料和顆粒飼料的預(yù)測(cè)懸浮速度與實(shí)際懸浮速度之間的決定系數(shù)R2分別為0.993 2和0.978 2，相對(duì)誤差為±5.4%和±6.1%，說(shuō)明水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度的預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確度較好。

圖7 水產(chǎn)顆粒飼料預(yù)測(cè)懸浮速度與實(shí)際懸浮速度Fig.7 Determined results of actual suspension velocity and predicting suspension velocity

3 討論

本研究結(jié)果表明，隨著水產(chǎn)顆粒飼料含水率和粒徑的增加，水產(chǎn)顆粒飼料的懸浮速度也隨之增加。造成這種現(xiàn)象的主要原因是，當(dāng)水產(chǎn)顆粒飼料的粒徑增大時(shí)，其單粒質(zhì)量增大，浮重也相應(yīng)地增大，所以水產(chǎn)顆粒飼料的懸浮速度增大；而當(dāng)水產(chǎn)顆粒飼料的含水率增加時(shí)，其形態(tài)發(fā)生擴(kuò)張，在一定程度上增加了水產(chǎn)顆粒飼料的單位迎風(fēng)面積，進(jìn)而導(dǎo)致水產(chǎn)顆粒飼料的懸浮速度隨之增加。這種趨勢(shì)同樣出現(xiàn)在吳明聰?shù)萚13]對(duì)秧草收割物懸浮速度的研究中。陳立等[9]在粒徑和含水率分別為1.2～2.4 mm和3.24%～29.08%條件下，也發(fā)現(xiàn)油菜籽粒的懸浮速度隨著含水率和粒徑的增加而增加。此外，含水率和粒徑對(duì)水產(chǎn)顆粒飼料的懸浮速度均具有極顯著影響，并且粒徑比含水率的影響更顯著。然而，含水率與粒徑的交互作用對(duì)水產(chǎn)顆粒飼料懸浮速度的影響不顯著，于福峰等[18]在對(duì)紅棗的研究中也發(fā)現(xiàn)類似規(guī)律。

通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證后，本文所建立的膨化飼料和顆粒飼料的懸浮速度預(yù)測(cè)模型相對(duì)誤差范圍分別為±5.4%和±6.1%，表明膨化飼料的懸浮速度預(yù)測(cè)模型更為精準(zhǔn)。這是因?yàn)椋蚧暳系男螤罱茷榍驙?，而顆粒飼料為一個(gè)不規(guī)則體，投影面積在不斷地發(fā)生改變，在氣流中運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，那么顆粒就會(huì)上升或下降，無(wú)法獲取準(zhǔn)確的懸浮位置[16]。因此，顆粒飼料的懸浮速度只能保持在一定范圍內(nèi)，從而導(dǎo)致顆粒飼料懸浮速度預(yù)測(cè)模型的相對(duì)誤差范圍相對(duì)較大。

目前，基于懸浮速度特性的研究主要集中于小顆粒物料方面，但都僅限于測(cè)定方面的研究，懸浮速度預(yù)測(cè)模型的建立卻少有涉及。氣動(dòng)式投喂裝置和氣力輸送裝置均是利用流動(dòng)的空氣作為動(dòng)力來(lái)輸送水產(chǎn)顆粒飼料，其氣流速度和管道的設(shè)計(jì)根據(jù)水產(chǎn)顆粒飼料的懸浮速度確定。因此，本文研究結(jié)果可為氣動(dòng)式投喂裝置和氣力輸送裝置的研制提供理論依據(jù)。