A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Представлен протокол проектирования и изготовления баллонных меток для извлечения сенсорных рыб и живых рыб, позволяющий оценить их физическое состояние и биологическую работоспособность в гидротехнических сооружениях. Этот метод оптимизирует производительность баллонов, учитывая такие факторы, как объем баллона, время надувания/сдувания, выбор компонентов и характеристики впрыскиваемой воды.
Рыба может получить травмы и погибнуть при прохождении через гидравлические конвейеры на плотинах гидроэлектростанций, даже если эти транспортные средства спроектированы таким образом, чтобы быть безопасными для рыбы, такие как перепускные системы ниже по течению, модифицированные водосбросы и турбины. Основными методами, используемыми для изучения условий прохода рыбы в гидротехнических сооружениях, являются прямые натурные испытания по технологии Sensor Fish и живая рыба. Данные Sensor Fish помогают определить физические факторы стресса и их расположение в среде прохода рыбы, в то время как живая рыба оценивается на предмет травм и смертности. Баллонные метки, представляющие собой самонадувающиеся воздушные шары, прикрепленные снаружи к сенсорным рыбам и живой рыбе, помогают в их восстановлении после прохождения через гидротехнические сооружения.
Эта статья посвящена разработке баллонных меток с различным количеством растворимых капсул на растительной основе, содержащих смесь щавелевой кислоты, порошков бикарбоната натрия и воды при двух разных температурах. Наше исследование показало, что баллонные метки с тремя капсулами, введенные в 5 мл воды при 18,3 °C, неизменно достигали желаемого объема баллона. Эти метки имели средний объем надувания 114 см3 со стандартным отклонением 1,2см3. Среди баллонных меток, введенных в воду с температурой 18,3 °C, было замечено, что двухкапсульным баллонным меткам требовалось больше всего времени, чтобы достичь полного надувания. Кроме того, метки с четырьмя капсулами продемонстрировали более быстрое время начала надувания, в то время как метки с тремя капсулами продемонстрировали более быстрое время начала сдувания. В целом, такой подход доказал свою эффективность для проверки эффективности новых технологий, совершенствования конструкции турбин и принятия оперативных решений по улучшению условий прохода рыбы. Он служит ценным инструментом для исследований и полевых оценок, помогая совершенствовать как проектирование, так и эксплуатацию гидротехнических сооружений.
Гидроэнергетика является важным возобновляемым энергетическим ресурсом во всем мире. В Соединенных Штатах на долю гидроэнергетики приходится примерно 38% или 274 ТВтч электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемыхисточников1 , и она может увеличить производство примерно 460 ТВтч вгод2. Однако по мере развития гидроэнергетики первостепенное значение приобретают опасения по поводу травматизма и гибели рыбы во время гидравлическогопрохода3. Различные механизмы способствуют травмам рыб во время прохода, включая быструю декомпрессию (баротравму), напряжение сдвига, турбулентность, удары, кавитацию и ....
1. Кислотно-щелочная инкапсуляция
Было проведено исследование по определению оптимальных методов изготовления баллонных меток с акцентом на объем и температуру воды, впрыскиваемой в баллон. В исследовании рассматривались различные входные параметры, включая время начала надувания, время полного надувания, время нач?.......
В этом исследовании был сделан вывод о том, что баллонные метки с тремя капсулами, введенные в 5 мл воды при температуре 18,3 °C, имели более медленное время начала надувания и стабильно больший объем по сравнению с баллонными метками из двух капсул и четырех капсул. Когда баллонные метки б?.......
Это исследование было профинансировано Управлением водно-энергетических технологий Министерства энергетики США (DOE). Лабораторные исследования проводились в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, которая управляется компанией Battelle для Министерства энергетики США по контракту DE-AC05-76RL01830.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
3D Printed Silicone Stopper Plate | NA | NA | |
ARC800 Sensor Fish | ATS | NA | |
FDM 3D printer | NA | NA | |
Manual Capsule Filler Machine CN-400CL (Size #3) | Capsulcn | NA | |
Mold Star 15 SLOW | Smooth-On | NA | |
Oil-Resistant Buna-N O-Ring | McMaster-Carr | SN: 9262K141 | |
Oxalic Acid, 98%, Anhydrous Powder (C2H2O4) | Thermo Scientific | CAS: 144-62-7 | |
Rubber Band Expansion Tool | iplusmile | NA | |
Separated Vegetable Cellulose Capsules (Size #3) | Capsule Connection | NA | |
Smiley Face YoYo Latex balloon | YoYo Balloons, Etc. | NA | |
Sodium Bicarbonate Powder (CHNaO3) | Sigma | CAS: 144-55-8 | |
Spectra Fiber Braided Fishing Line (50 lbs.) | Power Pro | NA |
Explore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
ABOUT JoVE
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved