0.   引　言

随着国家海洋强国、走向深蓝战略的推进，海水养殖不断向经略海洋的大目标迈进。深远海养殖相较传统养殖具有养殖规模大、智能化程度高和可持续发展等优势，是世界水产养殖业发展的新方向。2023年“建设现代海洋牧场，发展深水网箱、养殖工船等深远海养殖”再次写入中央一号文件^[1]，现代化、智能化的深远海养殖工程装备及配套设备是开展深远海大型养殖的关键，作为深远海养殖工程装备的主要配套设备——大型鱼类起捕装置的适用性和可靠性是关键技术突破点^[2-3]。

目前国际上普遍采用吸鱼泵输送海水养殖鱼类，吸鱼泵主要有离心式、真空式和射流式^[4]。离心吸鱼泵是连续性作业设备，起捕效率（即单位时间内捕获的鱼的质量）较高，但对泵的结构形式有特殊要求，且因鱼体需要经过高速旋转部件，损伤率（鱼体损伤包括肉眼可见的外部损伤和不可见的内部损伤，损伤率是指起捕后肌体受损的鱼的质量占起捕鱼总质量的比例）高；射流吸鱼泵也是连续性作业设备，但能耗高，起捕效率低。离心吸鱼泵和射流吸鱼泵均不适合大规格鱼体的输送^[5-6]，一般应用在单尾质量1.0 kg以下鱼类的输送。真空吸鱼泵是间歇性作业设备，结构简单，提升高度大（≥5 m），可抽吸大规格鱼体（单尾质量可达5.0 kg以上），鱼体不经过运转部件，应用广泛。但真空吸鱼泵起捕效率相对较低，混有鱼体的高速水流进入集鱼罐后撞击罐壁，易导致鱼体损伤，且高速水流对罐内水体造成剧烈扰动，导致鱼体因摩擦碰撞而损伤。

目前降低鱼体损伤的设备改进主要通过优化吸鱼泵结构提高吸鱼过程的友好性^[7-8]。徐茂森等^[9-10]通过分析喉管与喷嘴截面积比，获取了截面积比率与射流式吸鱼泵输送效率及鱼体损伤之间的关系；闫国琦等^[11]设计了内导叶滚筒式收鱼机，并通过试验得出设备高效运行和低鱼体损伤率的最佳倾角和转速；潘强等^[12]通过优化叶片截面翼型抑制涡旋提高装备的吸鱼友好性；袁军亭等^[13]通过增大真空容积产生负压，设计了抽排气结合减压的改进型真空吸鱼泵，取得了良好效果；美国ETI公司的Transvac系统采用柔性吸鱼口和排鱼口，改进了控制阀门，降低了吸鱼过程中的鱼体损伤率^[14]。提高吸鱼泵起捕效率主要通过优化智能控制实现。波兰Wintec Polska公司研制的双罐吸鱼泵控制系统可以自动检测集鱼罐的水位和真空度，并能监控阀门关闭时鱼的通过状态^[15]。

本研究在真空吸鱼泵的基础上，针对鱼体易损伤和起捕效率低的问题，对集鱼罐的结构和吸鱼泵的工作方式进行改进，提出一种导流式集鱼罐和吸鱼泵工作方式，以减小鱼水混合物进入集鱼罐时的速度，避免集鱼罐内水体形成强烈旋涡，增加吸鱼阶段时间占比。通过理论计算、数值模拟和试验验证，对改进吸鱼泵的作业效果开展研究，分析导流结构对鱼体损伤和起捕效率的影响，以期为大型鱼类起捕装置研制提供理论支撑和技术方法。

1.   改进方案

1.1   改进依据

改进方案主要围绕降低鱼体损伤率和提高起捕效率 ^[16-20]进行。真空吸鱼泵造成鱼体损伤主要有两个原因：一是进鱼管中的高速鱼水混合物进入集鱼罐后剧烈撞击集鱼罐内壁，鱼会因撞击而损伤；二是随着集鱼罐内水量增加，不断进入的高速鱼水混合物会导致罐内水体剧烈扰动，进而导致鱼体摩擦碰撞而损伤。真空吸鱼泵集鱼罐的结构如图1所示，通常借助数值模拟调整集鱼罐结构尺寸和倾斜角度，弱化流体对鱼体造成的冲击，并通过提高内壁光洁度降低摩擦损伤。因此，减小鱼水混合物进入集鱼罐时的速度防止集鱼罐内水体形成旋涡、避免鱼与集鱼罐内壁碰撞，即可降低甚至避免鱼体损伤。

图  1  真空吸鱼泵集鱼罐结构示意图

1.进鱼口 2.出气口 3.通气口 4.罐体 5.排鱼口 6.支架

Figure  1.  Structure diagram of fish collection tank of vacuum fish pump

1.Fish inlet 2.Air outlet 3.Air vent 4.Tank 5.Fish outlet 6.Support

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真空吸鱼泵一个工作周期包括预抽真空、吸鱼和排鱼3个阶段^[21]，其中吸鱼阶段所用时间占比较小。吸鱼阶段所用时间占比越小，真空吸鱼泵的起捕效率越低。给定鱼的提升高度后，真空吸鱼泵的工作周期就确定了，不会因鱼水比的变化而变化。因此，提高吸鱼阶段所用时间占比可提高吸鱼泵起捕效率，特别是当鱼水比较小时，增加连续吸鱼时间可大大提高起捕效率。

1.2   集鱼罐结构改进

为便于观察起捕过程中集鱼罐内旋涡情况以及鱼体状态，集鱼罐采用透明有机玻璃制作。起捕过程中，集鱼罐内为负压，设计压力为−0.1 MPa。根据生产厂家提供的有机玻璃圆筒常用规格以及承压能力，集鱼罐外径600 mm，壁厚10 mm。为了降低鱼水混合物进入集鱼罐后对已有水体造成的扰动，集鱼罐竖直放置，进鱼管从集鱼罐底部进入并延伸至集鱼罐内部。根据生产厂家提供的有机玻璃管常用规格以及承压能力，进鱼管外径120 mm，壁厚10 mm。在进鱼管末端设置倒置喇叭状导流结构，因导流结构的横截面积逐渐增大，鱼水混合物在经过导流结构的过程中速度逐渐减小，离开导流结构后速度的降低程度与导流结构尺寸有关。为了减小导流结构体积，尽量减小鱼水混合物离开导流结构后的速度，避免离开导流结构后鱼体与集鱼罐内壁碰撞，导流结构的夹角为30°，长度为350 mm，导流结构上沿距集鱼罐顶部200 mm。集鱼罐在底部排鱼，为有利于排鱼，集鱼罐的下封头采用标准椭圆形封头（长轴与短轴比为2），下封头厚度为10 mm。排鱼口设置在下封头正中心，排鱼管外径为120 mm，壁厚为10 mm。为防止进鱼管与排鱼管干涉，进鱼管竖直段及导流结构相对于集鱼罐偏心放置，偏心距离为106 mm。因90°弯头容易伤鱼，进鱼管转弯处采用45°弯头。集鱼罐的上封头采用平底形封头，厚度为20 mm。上封头上设置排水口、通气口、出气口，其中排水管与通气管的外径均为80 mm、壁厚均为8 mm，出气管的外径为30 mm、壁厚为3 mm。为防止鱼进入排水管，在集鱼罐排水口处设置半球形拦鱼部件，拦鱼部件外径为50 mm，壁厚为5 mm，其上均匀布置50个直径为12 mm的透水孔。集鱼罐的作用一是暂存吸入的鱼，二是将吸入的鱼水混合物进行分离。集鱼罐容积为0.27 m³。为便于清理集鱼罐内部，集鱼罐直筒与下封头采用法兰连接。改进后的集鱼罐主要包括罐体、进鱼管、导流结构、排鱼管、排水管、拦鱼部件、通气管、出气管等，如图2所示。

图  2  改进集鱼罐结构示意图

1.进鱼口 2.罐体 3.导流结构 4.出气口 5.通气口 6.排水口 7.拦鱼组件 8.排鱼口

Figure  2.  Structure diagram of improved fish collection tank

1.Fish inlet 2.Tank 3.Diversion structure 4.Air outlet 5.Air vent 6.Water outlet 7.Fish interception component 8.Fish outlet

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1.3   工艺过程改进

真空吸鱼泵由集鱼罐、水环真空泵、控制柜、仪表、阀门、管路等组成。真空吸鱼泵的工艺过程如下：工作时进鱼管的进鱼端置于水池内；启动水环真空泵，将装置内的空气抽出，装置内气压降低，水池内的鱼水混合物便源源不断地进入集鱼罐；当集鱼罐内的鱼水混合物达到一定体积后，水环真空泵停止抽气，打开排鱼阀门，鱼水混合物便从集鱼罐内排出，完成一次吸排鱼过程。水环真空泵用于抽气，但不能过水，故为了防止水进入水环真空泵，真空吸鱼泵吸鱼时集鱼罐内的鱼水混合物达到一定体积后必须排掉，然后再重新吸鱼、排鱼。为了增加吸鱼时间，将吸鱼泵的动力源由水环真空泵改为离心泵，鱼水混合物在集鱼罐内分离，鱼留在集鱼罐内，水通过离心泵从集鱼罐内排出，待集鱼罐内的鱼达到一定密度后再排鱼。离心泵启动前采用水环真空泵进行灌泵。

根据前述分析，改进吸鱼泵由离心泵、集鱼罐、水环真空泵、控制柜、仪表、阀门、管路等组成。离心泵流量为35 m³/h，扬程为13.8 m，必需汽蚀余量为3.0 m，功率为3.0 kW。水环真空泵名义抽速为27 m³/h，功率为0.81 kW。改进吸鱼泵的工艺过程如下：工作时进鱼管的进鱼端置于水池内；启动水环真空泵，将装置内的空气抽出，装置内气压降低，水池内的水在装置内外压差的作用下依次进入进鱼管、导流结构和集鱼罐；启动离心泵，停止水环真空泵，水池内的鱼水混合物源源不断地进入集鱼罐；当集鱼罐内的鱼达到一定密度后，停止离心泵，打开排鱼阀门，鱼水混合物便从集鱼罐内排出，完成一次吸排鱼过程。

与真空吸鱼泵一样，改进吸鱼泵也是间歇性作业设备，一个吸排鱼过程包括预抽气、吸鱼和排鱼3个阶段。但与真空吸鱼泵不一样的是，改进吸鱼泵的吸鱼时长可根据集鱼罐内鱼的密度大小确定，吸鱼阶段所用时间占比可大幅增加，因而可大幅提高起捕效率。

2.   起捕效率对比

吸鱼泵输送管道中任意处流体的伯努利方程为

式中P_i为任意点流体静压强，Pa；ρ为流体密度，kg/m³；v_i为流体流速，m/s；H_i为任意点所在高度，m；g为重力加速度，m/s²；C为常数。

根据伯努利方程，对于真空吸鱼泵和改进吸鱼泵，当鱼水混合物提升高度、集鱼罐容积相同时，装置中的负压也相同。吸鱼泵预抽气压力与鱼的提升高度有关，提升高度越大，预抽气压力越低，预抽气时间越长。

水环真空泵抽气时间为

式中t₁为抽气时间，s；V₁为真空系统气体容积，L；S_p为水环真空泵名义抽速，L/s；p_i为开始抽气时真空系统压力，Pa；p为经t₁时间抽气后真空系统压力，Pa。

集鱼罐排空时间为

式中$t$₃为排空时间，s；V₂为水体体积，m³；d为排水管直径，m；H_l为水位高度，m。

使用改进吸鱼泵起捕时，忽略管系中气体容积，则装置气体容积等于集鱼罐容积，为0.27 m³。水环真空泵名义抽速为27 m³/h，预抽气阶段集鱼罐内压力由101 325 Pa下降为50 000 Pa，由式（2）计算得到预抽气阶段所用时间为25.4 s。排鱼管直径为100 mm，集鱼罐顶部距排鱼口1 045 mm，由式（3）计算得到排鱼阶段所用时间为18.5 s。离心泵流量为35 m³/h，进鱼管直径为100 mm，计算得到进鱼管中流速为1.24 m/s，吸鱼阶段所用时间为27.7 s。为防止集鱼罐中因鱼密度过大导致摩擦损伤，要求集鱼罐中鱼水比在1:1及以下。假设起捕时鱼水比不变，以鱼水比1:1做为比较基准，此时真空吸鱼泵与改进吸鱼泵的周期时长均为71.6 s，一个周期输送的鱼质量（鱼水混合物密度按1 000 kg/m³）^[22]为135 kg。真空吸鱼泵每个周期输送鱼水混合物的质量及周期时长不随鱼水比的变化而变化，故每个周期输送的鱼质量随鱼水比的降低而减少。改进吸鱼泵的周期时长可根据鱼水比的变化而变化，当鱼水比小于1:1时，可延长吸鱼阶段时间，直至集鱼罐中鱼水比达到1:1时停止吸鱼。不同鱼水比条件下的计算数值见表1。

表  1  计算数值

Table  1.  Calculation value

鱼水比 Fish-water ratio	真空吸鱼泵起捕用时 Time taken to catch fish of vacuum fishing pump/s	真空吸鱼泵吸鱼阶段用时占比 Ratio of fish suction time to cycle time of vacuum fishing pump/%	改进吸鱼泵起捕用时 Time taken to catch fish of improved fishing pump/s	改进吸鱼泵吸鱼阶段用时占比 Ratio of fish suction time to cycle time of improved fishing pump/%	改进吸鱼泵起捕用时较真空 吸鱼泵下降程度 Decrease degree of time taken to catch fish by improved fish pump compared with that of vacuum fish pump/%
1:1	71.6	38.7	71.6	38.7	0
1:2	107.4		85.5	48.7	20.4
1:3	143.2		99.4	55.8	30.6
1:4	179.0		113.2	61.2	36.8
1:5	214.8		127.1	65.5	40.8

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通过计算可以看出，与真空吸鱼泵相比，输送相同质量的鱼，随着鱼水比的减小，改进吸鱼泵工作时间下降程度逐渐增大，即起捕效率提高程度逐渐增大；增大周期内吸鱼阶段所用时间占比，可以有效提高吸鱼泵的起捕效率。

3.   输送过程对比

3.1   数值模拟分析

3.1.1   数值模拟方法与参数设置

为了对比改进吸鱼泵与真空吸鱼泵的吸水效果，建立规格相近的集鱼罐数值模型（见图3），并进行计算流体动力学分析。

图  3  集鱼罐模型

Figure  3.  Model of fish collection tank

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真空吸鱼泵集鱼罐直径为580 mm，直筒段长度为950 mm，两端采用标准椭圆形封头，进鱼口直径为100 mm，出气口直径为40 mm，集鱼罐倾斜角度为15°。改进吸鱼泵集鱼罐直径为580 mm，直筒段长度为900 mm，底部采用标准椭圆形封头，顶部采用平底形封头，进鱼口直径为100 mm，出水口直径为64 mm，导流结构夹角为30°，导流结构长度为350 mm。真空吸鱼泵与改进吸鱼泵的集鱼罐容积均为0.27 m³。

不考虑鱼的影响，真空吸鱼泵吸水过程中涉及气液两相，两相之间有明确的界面，故采用多相流中的VOF（volume of fluid）模型进行数值模拟^[23-24]。模型以空气-水两相流为研究对象，采用双精度求解器进行非稳态计算，湍流模型采用Realizable k-ɛ模型，速度与压力的耦合方法采用SIMPLEC（semi-implicit method for pressure linked equations）算法，气相体积分数方程采用显式时间步进格式，体积分数插值采用Geo-Reconstruct格式，时间步长为1×10⁻³ s。边界条件设置如下：水池液面设置为“压力入口”，相对压力数值为0（绝对压力为101 325 Pa，下同）；集鱼罐出气口设置为“速度入口”，数值为−5.97 m/s；集鱼罐、进鱼管以及出气管内壁均设置为无滑移壁面。初始时刻，水池液面以上的进鱼管内部以及集鱼罐内部全部为气相，初始压力设为0。

改进吸鱼泵吸水过程中仅涉及水，采用双精度求解器进行非稳态计算，湍流模型采用标准 k-ɛ模型，速度与压力的耦合方法采用SIMPLEC算法，时间步长为1×10⁻³ s。边界条件设置如下：进鱼口设置为“速度入口”，数值为1.24 m/s；出水口设置为“速度入口”，数值为−2.93 m/s；集鱼罐、吸鱼管、导流结构以及排水管内壁均设置为无滑移壁面。

3.1.2   数值模拟结果对比

真空吸鱼泵吸水过程中不同时刻的速度云图如图4所示。数值模拟结果显示，水流从进鱼管进入集鱼罐后做平抛运动，起初水流落在罐壁上，形成局部回流和旋涡；随着集鱼罐内水不断增加，不断进入的水流对已有水体造成冲击，形成较大范围强烈旋涡。吸水初期（7.5～9 s），水流运动时间长，落地速度大，水流与罐壁撞击及摩擦强度大，对鱼的伤害也大；吸水中期（11～16 s），水流对集鱼罐内已有水体影响大，旋涡范围大，水体中鱼数量多，鱼体之间相互摩擦碰撞多；吸水后期（25 s），集鱼罐内水量多，水流对集鱼罐内已有水体的影响减弱，但仍存在局部扰动，仍会导致局部鱼体之间摩擦碰撞。

图  4  真空吸鱼泵吸水过程不同时刻速度云图

Figure  4.  Velocity contours at different times during water suction by vacuum fish pump

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改进吸鱼泵吸水过程不同时刻的速度云图如图5所示。数值模拟结果显示，水流从进鱼管进入导流结构后，水流出现分散，流速降低，速度由中心向外逐渐减弱，导流结构上沿处的流速较低；水离开导流结构后为上抛运动，速度降低，水流对集鱼罐内已有水体影响较小，造成的漩涡范围小，强度弱。输送时鱼与罐壁的碰撞也是造成鱼体损伤的主要因素之一，采用导流结构，鱼水混合物经过导流结构上沿后，主要作用力由真空吸力逐渐被反向重力取代，从而减速下落，初始速度和重力方向相反，降低了鱼的速度，水对鱼的冲击力减小。

图  5  改进吸鱼泵吸水过程不同时刻速度云图

Figure  5.  Velocity contours at different times during water suction by improved fish pump

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通过数值模拟结果可以看出，与真空吸鱼泵相比，输送过程中改进吸鱼泵集鱼罐中旋涡范围小，强度弱，因而鱼体之间摩擦碰撞的几率大大减小，鱼体损伤概率大大降低。

3.2   性能试验对比

为验证改进吸鱼泵的有效性，依据前述设计参数，试制样机（见图6a），于2022年10月在山东省青岛市某加工厂内开展性能试验。

图  6  性能试验样机

Figure  6.  Performance experiment prototypes

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中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所的江涛研究员团队曾试制双罐真空吸鱼泵样机（见图6b），集鱼罐采用透明有机玻璃制作，并于2013年11月在上海市松江区某基地开展性能试验。主要参数如表2所示。

表  2  真空吸鱼泵样机主要参数

Table  2.  Main parameters of vacuum fish pump prototype

参数Parameter	值Value
水环真空泵名义抽速 Water ring vacuum pump inspiratory capacity/(m3·h−1)	240
水环真空泵功率Water ring vacuum pump power/kW	5.5
集鱼罐内径Fish collection tank inner diameter/mm	650
单个集鱼罐容积Single fish collection tank capacity/m3	0.33
进鱼口内径Fish inlet inner diameter/mm	100
出鱼口内径Fish outlet inner diameter/mm	210

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本文就2种吸鱼泵样机的性能试验结果进行对比。

3.2.1   吸水性能试验结果对比

参考已有研究开展吸水性能试验，主要考察集鱼罐内的涡流状况和吸鱼泵输送能力 ^[25]。

从真空吸鱼泵样机的吸水过程（见图7）可以看出，吸水初期（1 s），水流从进鱼管进入集鱼罐后，与下部罐壁撞击后形成旋涡和回流，这与真空吸鱼泵吸水过程数值模拟9 s时刻的情形相同；随着集鱼罐内水不断增加（3～7 s），进入集鱼罐的水流冲击罐内已有水体，形成大范围强烈旋涡，水体液面处因撞击形成白色水花，这与真空吸鱼泵吸水过程数值模拟情形相同（11～25 s），也验证了数值模拟结果的正确性。

图  7  真空吸鱼泵样机吸水过程

Figure  7.  Water absorption process of vacuum fish pump prototype

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改进吸鱼泵样机吸水过程中，除集鱼罐顶部处以外，集鱼罐内部其他地方肉眼观察不到旋涡（见图8），这与改进吸鱼泵吸水过程的数值模拟结果一致。因为没有旋涡的存在，鱼在集鱼罐内可以自由游动，从而避免了鱼体之间的碰撞和摩擦。

图  8  改进吸鱼泵样机吸水状态

Figure  8.  Water absorption state of improved fish pump prototype

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将改进吸鱼泵样机放置于加工厂内的升降台上，通过操作升降台改变水的提升高度。改进吸鱼泵样机稳定运行时，试验水池中液面的高度设为0，改进吸鱼泵样机吸水性能试验结果见表3。

表  3  改进吸鱼泵样机试验结果

Table  3.  Test result of improved fish pump prototype

样机底 部高度 Height of prototype bottom /m	离心泵进 口高度 Height of centrifugal pump inlet/m	水提升高度 Water lifting height/m	离心泵流量 Centrifugal pump flow/ (m3·h−1)	离心泵进 口处压力 Pressure at centrifugal pump inlet/kPa
1.20	1.81	3.24	35	−57
2.20	2.81	4.24	35	−65
2.60	3.21	4.64	35	−67
3.00	3.61	5.04	0	−

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由表3可以看出，随着水的提升高度增加，离心泵进口处的压力逐渐降低，但吸鱼泵的输送能力（即离心泵流量）不变。而真空吸鱼泵的输送能力随着水提升高度的增加逐渐减小^[24]。当改进吸鱼泵样机提升至3.00 m时，离心泵进口高度为3.61 m，离心泵出现气缚（若离心泵内存有空气，虽启动离心泵却不能输送液体，此种现象称为气缚），无法正常工作，改进吸鱼泵样机无法将试验水池中的水吸上来。受限于离心泵性能的影响，改进吸鱼泵样机存在极限提升高度。

真空吸鱼泵的水极限提升高度可以到7 m及以上，这是改进吸鱼泵目前无法实现的。故改进吸鱼泵适用于鱼提升高度较小（≤4.5 m）的场合，且应尽量选择较小必需汽蚀余量的离心泵以增大鱼的提升高度。

3.2.2   吸鱼性能试验结果对比

参考已有研究开展吸鱼性能试验，主要考察吸鱼过程中鱼的状态以及吸鱼结束后鱼体损伤情况^[26-29]。

真空吸鱼泵样机试验用鱼购自上海市松江区水产市场，鲫鱼50尾，单尾质量(0.30±0.05) kg。所有试验用鱼均活跃，外表无明显损伤。从真空吸鱼泵样机的吸鱼过程（图9）可以看出，鱼从进鱼管进入集鱼罐后，鱼被水体中的强烈旋涡裹挟着，失去了自主游动的能力，鱼之间容易发生碰撞摩擦，鱼与罐壁之间也容易发生碰撞摩擦。排鱼结束后对鱼体进行检查，鱼体均有少量鱼鳞脱落，但无其他明显损伤。

图  9  真空吸鱼泵样机吸鱼过程

Figure  9.  Fish absorption process of vacuum fish pump prototype

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改进吸鱼泵样机试验用鱼购自青岛市水产市场，其中黑鱼24尾，单尾质量(0.51±0.05) kg；黄颡鱼108尾，单尾质量(0.14±0.01) kg。所有试验用鱼均活跃，外表无明显损伤。样机稳定运行时，样机底部高于试验水池液面1.0 m。从改进吸鱼泵样机的吸鱼过程（图10）可以看出，鱼从进鱼管进入导流结构后，绝大多数鱼分散至导流结构内壁处，并沿内壁滑出导流结构；鱼离开导流结构后快速向下自主游动至集鱼罐底部。

图  10  改进吸鱼泵样机吸鱼过程

Figure  10.  Fish absorption process of improved fish pump prototype

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因鱼是自主游动，避免了碰撞摩擦。集鱼罐底部采用椭圆形封头，排鱼顺畅。排鱼结束后对鱼体进行检查，鱼体均完好，未出现蹭伤和划伤。输送后鱼游动活跃，经过一周观察未出现死亡。

4.   结　论

1）为降低鱼体损伤率和提高起捕效率，基于真空吸鱼泵，对集鱼罐的结构和吸鱼泵的工作方式进行改进。在集鱼罐中设置倒置的喇叭状导流结构，吸鱼的动力由离心泵产生，吸鱼过程中鱼水混合物在集鱼罐中分离，鱼留在集鱼罐内，水被排出装置外。

2）当鱼水比分别为1:2、1:3、1:4、1:5时，经计算，输送135 kg鱼，改进吸鱼泵起捕用时比真空吸鱼泵分别减少20.4%、30.6%、36.8%和40.8%。改进吸鱼泵的起捕效率高于真空吸鱼泵。

3）数值模拟和样机性能试验对比结果表明，改进吸鱼泵集鱼罐内旋涡范围小，强度弱；改进吸鱼泵的输鱼友好性更强，鱼体无损伤。

后续研究中，可进一步优化集鱼罐和导流结构参数，进一步优化工艺过程，研究吸鱼泵自主判定吸鱼结束的方法，进行能耗和成本定量分析，为改进吸鱼泵的推广应用提供技术支撑。

致谢：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所的江涛研究员提供的真空吸鱼泵样机的结构参数及性能试验视频资料；四川美术学院的胡永攀博士利用AI技术对真空吸鱼泵样机性能试验视频做的清晰化处理。