Fish farming or Aquaculture is a growing food-producing industry to culture the fish in artificially constructed tanks. A large number of fishes are reared in tanks for 100-150 days and produce food for the population. With increasing population and declining worldwide capture fishery, Aquaculture is perceived as a potential technique to meet the ever-expanding food demand without tarnishing the aquatic food chain. However, problems which are addressed in current systems like human intervention and unused feed material inhibit the production rate. This thesis provides methods and guidelines to resolve the challenges and simplify the mechanical design aspects of storage, transportation, and control of the dispensing process, which ultimately benefits the small-scale producers and entrepreneurs. Storing and distributing the fish feed along the fluid stream involves in considering multi-disciplinary engineering calculations. The fundamental knowledge of fluid mechanics, discrete element properties and mechanical design have been found to be an effective solution for such challenges. The results of this work provide information on designing the fish feeding mechanism incorporating fluid stream particle dispensing and evaluation of components present in the system. The thesis work provides solutions that serve as a starting point for low-cost design, validation and automation of components in a feeding mechanism for aquaculture industries. / Fiskodling eller vattenbruk är en växande livsmedelsproducerande industri för att odla fisk i konstgjorda tankar. Ett stort antal fiskar uppföds i tankar i 100-150 dagar och producerar mat för befolkningen. Med ökande befolkning och minskande världsfångstfiske uppfattas vattenbruk som en potentiell teknik för att möta den ständigt växande efterfrågan på livsmedel utan att skada vattenlevande livsmedelskedjan. Emellertid hämmar problem som tas upp i nuvarande system som mänsklig intervention och oanvänt foderråvara produktions hastigheten. Denna avhandling ger metoder och riktlinjer för att lösa utmaningarna och förenkla de mekaniska designaspekterna av lagring, transport och kontroll av utmatning processen, vilket i slutändan gynnar småskaliga producenter och entreprenörer. Lagring och distribution av fiskfoder längs vätskeflödet innebär att man överväger tvärvetenskapliga tekniska beräkningar. Den grundläggande kunskapen om fluidmekanik, diskreta element egenskaper och mekanisk design har visat sig vara en effektiv lösning för sådana utmaningar. Resultaten av detta arbete ger information om utformningen av fiskmatning mekanismen som innehåller vätskeflöde partikeldosering och utvärdering av komponenter som finns i systemet. Examensarbetet tillhandahåller lösningar som fungerar som utgångspunkt för lågkostnads konstruktion, validering och automatisering av komponenter i en utfodringsmekanism för vattenbruksindustrin.

Background: Snow simulation can be used to increase the visual experience in applications such as games. Previously, snow has been simulated in real-time through two-dimensional grid based methods, which limits itself in the aspect of dynamic interactions. To widen the scope of what games current game engines can produce, an approach to simulating the behavior of snow with non-recoverable compression and phase transition is proposed. Objective: The objective of this thesis is to construct a particle simulation model to simulate the behaviors of snow in regards to compression and phase transition in real-time. The solution is limited to the behavior of deposited snow, and will therefore not consider the aspect of snowfall and realistic visualization. Method: The method consists of a particle simulation with incorporated functionality of compression and thermodynamics. Test cases based on compression, phase transition and performance have been conducted. Results and Conclusions: The results show that the model captures phase transition with the phases of snow, ice, and water. Compression by external forces and self-weight is also captured, but with missing behavior in terms of bond creation between grains. Performance measurements indicates that the simulation is applicable for real-time applications. It is concluded that the approach is a good stepping stone for future improvements of snow simulation. / Bakgrund: Snösimulering kan användas för att öka den visuella upplevelsen i applikationer såsom spel. Tidigare har simulering i realtid gjorts genom tvådimensionella rutnätsmetoder, vilka begränsar den dynamiska interaktionsaspekten. För att bredda omfattningen av vilka spel aktuella spelmotorer kan producera föreslås en metod för att simulera beteendet av snö med icke-återhämtande kompression och fasövergång. Syfte: Syftet med denna avhandling är att konstruera en partikel-simuleringsmodell för att simulera beteendet av snö i förhållande till kompression och fasövergång i realtid. Lösningen är begränsad till ackumulerad snö, och tar därmed inte upp snöfallaspeketen och realistisk visualisering. Metod: Metoden består av en partikel-simuleringsmetod med inbyggd funktionalitet av kompression och termodynamik. Testfall baserade på kompression, fasövergång och prestanda har utförts. Resultat och Slutsatser: Resultaten visar att fasövergång fångas av modellen med faser av snö, is och vatten. Kompression av självvikt samt externa krafter har också fångats, dock med saknat beteende av bandskapande mellan snökorn. Prestandamätningar indikerar att simuleringen är lämplig för realtidsapplikationer. Slutsatsen är att tillvägagångssättet är ett steg i rätt riktning inför framtida implementationer av snösimulering.