不同水平扩张比和模拟渔获物对南极磷虾拖网整体形态的影响

为了解不同工况条件下的网具形态变化,以南极磷虾捕捞船“龙腾”轮采用的四片式拖网为研究对象,基于修正的田内准则制作1/35的模型网进行循环动水槽试验,考察流速(v)、水平扩张比(L/S)和渔获物对网具(整体形态、阻力和能耗系数)的影响。结果表明:拖网网口形状随流速、L/S的增大呈被“压缩”趋势,当L/S=0.35、v=30 cm/s时,网口形态最佳,网囊中有或无模拟渔获物时的网口形状变化情况相似;流速一定时,网口面积随L/S的增大而增大,L/S一定时,网口面积随流速的增大而减小,在低流速、高水平扩张比条件下,有模拟渔获物时的网口面积随流速、L/S改变而变化的程度较空网时更小;网身随流速、L/S的增大同样呈被“压缩”趋势,且L/S改变时的“压缩”程度较流速更大,有模拟渔获物时的网身末端上扬现象较空网时更明显,且网身长度较空网时明显增长;流速不变时,随L/S的增大,网具阻力增加,能耗系数减小,且二者的变化程度均呈减缓态势;而L/S不变时,随流速的增大,网具阻力和能耗系数均增大,有模拟渔获物时的网具阻力与能耗系数较空网时更大,且流速越大,网具能耗系数与空网时的差异越大。研究表明,当L/S=0.35、v=3.0 kn时,可使网具以较佳作业性能运行。

T0和T90网囊动稳特性比较分析

改变网目使用方向是提高网囊选择性的主要方式之一,但易造成网囊水动力性能发生变化。为了量化T0(传统菱形网目,即网衣纵目使用)和T90(网目旋转90°,即网衣横目使用)两种网目使用方向下的网囊水动力和稳定性差异,利用循环动水槽试验,对T0和T90网囊在不同渔获量和网线直径条件下的形态、阻力和振荡变化进行测试分析。结果表明,T90网囊中段无明显收缩,中段网目张开角度约为T0网囊的1.2倍,且中段宽度明显大于T0网囊;T90网囊阻力大于T0,且模拟渔获物量每增加1倍,T90网囊阻力增加值约为T0的1.09倍。网囊存在渔获物时,T90网囊阻力振幅较T0大,采用T90网目的网囊会增加网囊阻力振幅,且随流速和渔获量的增加而增大。空网网囊纵向位移振幅和流速不存在明显关系。T0网囊纵向位移振幅较T90大,且随流速和渔获量的增加而增大,随网线直径的增加而减小。粗直径T90网囊有助于提高网囊的选择性和稳定性,但加大了网囊水阻力。研究结果可为优化网囊结构、改善网囊选择性,实现高效稳定的中层拖网作业提供基础科学数据。

网线直径和模拟渔获物对拖网网囊水阻力及形态影响

为探究网线直径和渔获物对拖网网囊水阻力及形态的影响,利用上海海洋大学循环动水槽对3顶不同网线直径(1.11mm、0.96mm、0.54mm)的网囊结构在5种流速(0.5m/s、0.6m/s、0.7m/s、0.8m/s、0.9m/s)和2种渔获状态(空网、存在模拟渔获物)下进行试验,比较分析各条件下网囊形态、水阻力和横向缩结系数的变化。结果表明:(1)空网条件下,网囊阻力系数随网线直径的增大而增大;随雷诺数的增加,阻力系数呈减小的趋势。(2)网囊水阻力与流速、网线直径和渔获量呈正相关关系。(3)存在模拟渔获物网囊随着网线直径的增大,中部宽度增大;随着流速的增加,网囊长度的增加较空网网囊更为明显;空网网囊整体形态较饱满。(4)空网网囊横向缩结系数先减小后趋于平缓,而存在模拟渔获物网囊横向缩结系数先减小后增至最大。研究结果可为改善拖网网囊水动力性能,提高渔具的作业特性及选择性提供科学基础依据。