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《渔业现代化》2021,(2)
自升降式张力腿网箱因其在水流作用下能够下潜到水中,具有在恶劣海况条件下,避免海水表面的风浪冲击,降低网箱系统被破坏风险的优点,具有良好的市场前景。根据田内准则,运用水槽模型试验方法,研究了周长60 m,网高16 m张力腿网箱在水流作用下的缆绳张力、网箱下潜深度、容积损失率与流速的关系。结果显示:张力腿网箱缆绳张力随流速增加而增加,且主要受力集中在迎流面的缆绳上;张力腿网箱可以在水流作用下自动下潜,流速0.8 m/s时,下潜深度可达11.91～17.79 m,从而能够实现网箱抗风浪的目的,另外可根据需要调整浮架浮力使网箱沉降深度达到合理水层区间;在低流速下各配置张力腿网箱容积损失率较小,在流速0.8 m/s时,最大容积损失率32.5%,小于类似配置的重力式圆形网箱。研究结果可为张力腿网箱的设计与应用提供参考。 相似文献
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深水养殖网箱试验中网衣相似准则的应用 总被引：13，自引：0，他引：13
通过分析与试验相结合的方法对重力相似准则在网衣试验中的适用性进行研究。试验以在国内应用较广的田内相似准则作为参照,分析讨论了两种相似准则的异同,推导得出了重力相似准则结合大小尺度比在网衣模型设计中的质量校正公式及刚度校正公式。并据此按照两种相似准则,设计了包括网衣、底杆和沉子系统的两套模型,模型上端固定于设置了受力传感器的刚性直杆上。试验在纯流条件下进行,分别设置5组流速,试验水深0．8m。各组流速重复试验3次,受力由固定于刚性直杆上的传感器测量获得,网衣的变形则通过系缚在网衣上的二极管的坐标确定。在进行受力分析时,由于两相似准则的受力比尺不同,因此必须将模型受力按照对应比尺统一转换为原型值,同时利用受力与流速的回归关系式将模型受力校正为同一流速下的数值然后再进行比较。试验结果表明,相同流速条件下,两种相似准则的模型受力及变形总体上吻合较好,说明重力相似准则在网衣试验中采用质量校正及刚度修正后同样能够得到令人满意的结果,而且试验中模型的大尺度比达到1：20,这无疑为涉及波浪问题的深水网箱模型试验的设计提供了保障,从而避免了田内相似准则在深水网箱试验研究中应用的局限性。 相似文献
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沉力变化对圆形重力式网箱容积的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
采用网箱模型试验,以周长50 m、深8 m的HDPE双管圆形重力式网箱为研究对象,研究不同沉力条件下流速对网箱容积的影响.结果表明,网箱随着流速的增加,水面下网衣出现后移、提升,流速越大,其影响的幅度越大;增加沉力可以减小网箱内容积的损耗,但网箱阻力增加;网箱内容积损耗率η与流速V的关系可以通过"逻辑斯蒂方程"拟合;在沉力配置分别为9 408 kN、7 840 kN和6 586 kN时,其方程式分别为η1=1/[1+exp(2.624-1.356 2V)]、η2=1/[1+exp(2.613 6-1.541V)]和η3=1/[1+exp(2.508 7-1.532V)]. 相似文献
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通过模型试验研究了周长40 m、网高10 m的HDPE圆形升降式网箱沉降在水下时的缆绳张力。试验采用狄克逊准则,模型大比例尺λ=10和小比例尺λa=λd=2;网箱采用网格形式锚泊系统。试验时前主缆绳水平方向与波流夹角为0°,试验流速为0、5、10和15 cm/s,波浪周期范围1.3～2.2 s,波高范围10～30 cm。在各试验条件下对主缆绳和系框绳以及浮框绳张力进行了测试,以受力最大的缆绳为研究对象,分析了缆绳最大张力与波流因子之间的关系。结果显示:①在纯流作用下,前主缆绳受力最大;在纯波作用下,后侧主缆绳受力最大,最大张力随波高增大呈线性增长趋势,随周期变化的影响较小。②在波流作用下,高流速、低波高、高波周期条件时前主缆绳受力最大;在低流速、高波高、低波周期时后侧主缆绳受力最大;前主缆绳受水流作用影响较大,后侧主缆绳受波浪作用影响较大。③在波流作用下,各缆绳最大张力随波高、流速增大而增大,随周期增大而减小;后侧主缆绳最大张力无量纲量随波陡增大且基本呈线性增长趋势。 相似文献
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方形重力式网箱在水流中会产生一定的阻流效应,为此研究不同类型网箱在不同流速下网箱周围的减流情况非常重要。本研究通过水槽试验,设计了4组不同网目形状与网目尺寸的网箱模型,利用粒子测速技术(PIV)、与多普勒流速计(ADV)试验技术,分析方形网箱二维流场特性与、流速分布及其减速情况。首先,试验结果发现结果显示,水流经过4组网箱后均出现明显的流速衰减,衰减区的高度与网箱高度大致相当;而网箱底部则出现流速增大区。ADV与PIV测量结果基本一致,。其中,当来流速度为0.18 m/s时,4组网箱中心点的平均流速衰减系数在0.5–~0.8左右。其次,试验结果表明,装配菱形网目的网箱流速衰减略大于方形网目网箱;小网目网箱的流速衰减则明显大于大网目网箱,而网箱的平均流速衰减系数随流速变化趋势不明显。最后,结果表明,利用PIV技术给出经过网箱中心点铅垂面流场分布的云图呈现,可清晰看出网箱周围的水流流线分布疏密程度。 相似文献
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通过在圆柱形网箱箱体深度的1/2处设置一个中环,将原来的圆形重力式网箱改造成新型自减流低形变网箱(改造后的新型实物网箱周长50 m、中环周长75 m、深8 m)。通过在东海水产研究所内主尺度为90m×6 m×3 m的试验水池对新型自减流低形变模型网箱进行模型试验,研究其箱体内容积和流速的变化。模型试验结果表明,新型网箱的容积保持率明显优于原型网箱,在流速1kn时容积保持率仍能达到90.4%。不同流速下,新型网箱的减流效果比原型网箱提高5.8%~13.9%,内部流速比箱体外界流速减小25.0%~31.2%。该新型网箱可有效降低箱体内的海水流速、提高箱体的容积保持率,为养殖鱼类提供更为良好的生存、生长环境。 相似文献
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圆形重力式网箱不同排布方式受力变化的模型试验 总被引：2，自引：2，他引：0
以目前使用较多、主尺度为周长50 m、深8 m的HDPE圆形重力式网箱为研究对象,通过在主尺度为90 m×6 m×3 m的试验水池内的模型试验,研究其在不同配重、两种排布方式、不同排布间距条件下网箱的受力变化。结果表明:不论"一字形"还是"田字形"排布,在其它条件相同的情况下,模型网箱阻力随着箱体配重增加而增大,且随着流速的增加而增大。在其它条件相同的情况下,除"一字形"排布的第四只网箱在0%间距排布的模型网箱在高流速下受力大于25%和50%排布间距的受力外,其它排布的模型网箱阻力均随排布间距的增大而增大。在其它条件相同的情况下,随着流速的增加,"田字形"排布第二只网箱受力由小于"一字形"排布逐渐大于"一字形"排布。从模型网箱的受力情况分析,"一字形"排布25%间距的网箱受力最小。 相似文献
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HDPE双管圆形深海抗风浪网箱的研制 总被引：7，自引：0，他引：7
通过网箱结构的对比分析、材料选择和网箱模型试验,并针对进口网箱在我国海区使用中存在的问题,采用自主开发的HDPE网箱框架专用管材和六边形网目尼龙网衣,在网箱结构设计和制作技术上进行了多项创新性改进,自行研制了HDPE双管圆形结构的抗风浪网箱。波浪水槽模型试验表明,网箱抗浪能力可达7m波高以上,在原型流速102．9cm／s时,网箱容积损失率约为19．8％。研制的周长50m,水体2000m^3的试验网箱,经两年海区养殖验证,经历8～9级大风38次,10级以上大风3次,最大流速72cm／s,网箱系统和养殖鱼类安全。 相似文献
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强度相同条件下,聚酰胺(PA)单丝网衣的水阻力比聚乙烯(PE)捻线网衣的要小,所以在普通PE网衣拖网中,可以对部分网衣结构设计替换高强度PA单丝网衣,以降低拖网阻力,达到节能降耗的目的。以虾拖网为实物拖网,按照田内模型试验准则,设计改进型PA网衣的模型拖网,通过水槽模型试验,对比研究改进型PA网衣和传统PE网衣的拖网渔具性能和节能效果。试验结果显示,在相同拖速条件下,水平扩张比(L/S)为0.40、0.50、0.60时,改进型模型拖网比对照模型拖网所受阻力分别可降低12.14%、8.11%、6.00%,网口高度分别可提高20.00%、22.09%、25.64%,网口扩张系数分别可提高28.57%、27.27%、30.00%,能耗系数分别可减少30.61%、29.32%、29.18%。研究表明,高强度PA单丝网衣拖网能起到降低渔具阻力、提高拖网性能的作用,可在渔业生产中推广应用。 相似文献
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日韩小网目南极磷虾拖网性能对比分析 总被引：4，自引：2，他引：2
南极磷虾(Euphausua superba)是目前已知的地球上最大的单种生物资源之一,其巨大的生物量和潜在的开发价值日益受到各国的关注。本研究以中国南极磷虾捕捞船队引进的日韩小网目南极磷虾拖网为原型网,采用田内准则进行网具模型试验,比较分析其网具性能。模型网大尺度比λ分别为14(韩式网,Net B)和16(日式网,Net A),平均小尺度比约为3,速度比为3。模型试验于东海水产研究所拖曳水池中进行。模型网试验速度分别为:0.345 m/s、0.428 m/s、0.513 m/s、0.599 m/s、0.685 m/s。L/S取网具下袖端间距与下纲长度的比值,范围取0.4~0.55,以0.05为间距分4档。模型试验记录各档拖速和L/S下模型网的阻力和网口高度数据。按照模型换算准则换算得到原型网相应拖速下的阻力、网口高度和能耗系数等指标,分析网具的水动力性能。试验结果表明:(1)韩式磷虾拖网(192.60 m×110.50 m)网具阻力小于日式磷虾拖网(185.40 m×128.50 m);(2)日式磷虾拖网在扩张性(网口高度、扫海面积)、经济性(能耗系数)以及滤水性(水动力性能)方面优于韩式磷虾拖网;(3)两顶拖网在水槽模型试验时,网口与网身水下运动时均可保持稳定,网身呈流线型,未出现凹凸现象;(4)日式南极磷虾拖网的阻力估算公式为:RA=1/2ρ(0.24 R-0.5 SV2e)T;韩式拖网为:RB =1/2ρ(0.177 R-0.542e)STV;综合两顶拖网得到的小网目南极磷虾拖网的阻力估算式为:R=1/2ρ(0.209 R-0.52e)STV2。 相似文献
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本文通过在东海水产研究所,主尺度为90m×6in×3In的试验水池内进行模型试验,试验网箱是以圆柱形网箱为基础,在网箱箱体深度的1／2处设置了一个中环,将原来的圆形重力式网箱改造成新型自减流低形变网箱,网箱周长为50m、中环周长75m、深8m,研究其箱体内流速的变化。试验结果表明新型网箱的减流效果比原网箱提高5．8％一13．9％,自减流低形变离岸深水网箱的箱体内部流速比箱体外界流速平均减小25．3％,可有效降低箱体内的海水流速,减小养殖鱼类在网箱内长时间顶流游泳的强度,为养殖鱼类提供良好的生存、生长环境。 相似文献
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圆形网衣在水流作用下的运动变形特性 总被引：6，自引：2，他引：4
研究网衣在水流作用下的运动变形是深入了解网箱耐流特性的关键。本研究基于集中质量点法,建立了圆形网衣在水流作用下的数值计算模型,并利用前人的试验结果对数值模型进行了验证。验证结果表明,无论是网衣的变形还是受力情况,模拟结果都与试验结果吻合良好。在此基础上,针对实际应用中的圆形网衣,在不同配重(GW1=400kg、GW2=800kg)和流速(U=0.3～0.9m/s)条件下,对网衣变形、网衣底端前后点位移、网衣底端倾角进行了数值模拟,探讨了流速、配重大小对网衣运动变形特性的影响。结果表明,水流速度的增大会加剧网衣的变形,在配重GW1、流速U=0.75m/s时,网衣容积损失率达到50%以上。网衣底端前点的水平位移大于后点的水平位移,前点的垂直位移则小于后点的垂直位移,随着流速的增大,网衣底端前后点的位移差异将更为明显。当配重增加时,网衣底端位移、倾角以及网衣容积损失率可相应减小,网衣变形得到一定改善。数值模拟证明,本研究所建立的数值计算模式具有较好的稳定性和解的收敛性,可为下一步波浪、流联合作用下的整体网箱模拟奠定良好的理论基础。 相似文献
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１前言拖网网具在水中运动受到的水动力是十分复杂的。由于同体是柔性体、它在水中的运动是滤流体的运动,因此理论上很难计算,只能通过模型试验的方法算到实网的阻力。目前,对网具的模型试验有很多准则,以田内准则为例,实网和模型网的几何相似,是取两种尺度比。即以同体的尺度之比作为大尺度比：（１,ｂ．Ｈ分别为网体的长、宽、高;下标ｓ表示实例、ｍ表示模型网,λ称为大尺度比）以网片的尺度之比作为小尺度比;（ｄ为网线的直径．ａ为网目目脚比,λ称为小尺度比）通常。对于相似准则,田内认为由于同具的运动速度在Ｖｓ＝１～２… 相似文献
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基于网具模型试验的金枪鱼围网性能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
模型试验根据田内准则,选择大小尺度比分别为:λ=20∶1,λ￠=1∶1,制作的模型网规格为:网衣长109 m,网高15.6 m,上纲80.9 m,下纲98 m,下纲基本重量为0.663 kg/m,浮力配备25 N/m,模型网和实物网的缩结系数相同。试验结果显示,围网中部下纲沉降深度(D)和时间(t)的关系:D=–0.0014t2+0.276t–0.6476(R2=0.9953);下纲重量对沉降性能有显著影响,而放网速度对沉降性能的影响并不显著,但两者交互项对沉降深度有显著影响;在0.531~0.663 kg/m的范围内,随下纲重量增加,沉降深度呈大幅度增加趋势,而沉降速度呈递减趋势;在0.663~0.759 kg/m范围内,沉降深度小幅度递减,而沉降速度大幅度提高。当下纲重量为0.663 kg/m时,沉降速度随放网速度的增加而增加;随着沉降时间的增加,下纲张力在0~20 s范围内波动较大,之后保持一定的平稳状态。本研究通过对金枪鱼围网模型网制作的分析与探讨,旨在更好地通过模型试验研究金枪鱼围网网具性能。 相似文献
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网箱的概念简化与力学计算 总被引：2，自引：1，他引：2
网箱作为刚性体和柔性体的复合体,工作状态同时处于流场和波浪场的复合作用,直接对网箱进行力学计算目前还存在一定困难.本研究通过对网箱的概念进行简化,通过对网箱概念模型进行力学计算,来定性地探讨网箱的基本性能,以期对网箱的设计提供理论上的参考依据.研究结果表明,水流对网箱的变形有较大影响,而配重对于改善网箱变形的作用是有限度的;作者开发的网箱耐流技术可以很好地改善网箱变形,减少网箱容积损失,当配置为2.0 N流速为1 m/s时,网箱的容积损失率仅为18.4%,其弱点是会使得网箱阻力增加,对网箱锚泊系统的要求提高.研究的结果与目前为止的模型试验结果和在网箱方面的一般经验基本吻合,本研究方法基本上是合理可行的. 相似文献
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本文从理论上探讨拖网模型试验的相似准则．首先分析现有相似准则的理论前提中存在的二个问题，然后提出一种以拖网网体的小尺度雷诺相似为基础的准则．这一准则与现有准则有二个主要的不同点：(1)现有准则假定网具阻力与速度平方成正比，亦即阻力系数是常数K与雷诺数无关，试验中不考虑粘性力相似条件。本准则认为网具阻力系数CR不是常数而是雷诺数的函数，亦即CE=CR(Re)。在模型试验中考虑粘性力相似条件。(2)现有准则按重力相似，亦即相当于网体小尺度傅汝德数相似条件推导实网与模型网之间的速度关系。本准则认为支配网具阻力的主要因素是粘性力。考虑到网体的滤流特点，以网体的小尺度雷诺相似为条件推导实网与模型网之间的速度关系。同时考虑到二者的大尺度雷诺数不同所产生的尺度效应，引进了相应的修正系数。在讨论了相似准则的理论前提后，本文阐述了新准则的要点。 相似文献