展弦比和最大相对弯度对南极磷虾拖网网板水动力学性能的影响

为了研究展弦比和最大相对弯度对南极磷虾拖网网板水动力学性能的影响,通过水槽模型实验分析网板临界冲角(α0)、最大升力系数(CL_(max))、临界冲角时的升阻比(Kα0)和最大升阻比(K_(max))等主要水动力学性能参数的变化规律。结果表明:1)展弦比对CL_(max)、K_(max)和Kα0值的影响极显著(P<0.01),对α0无显著影响(P>0.05)。随着展弦比的增加,CL_(max)和K_(max)呈上升趋势,Kα0呈先升后降趋势,λ=2.0时Kα0值相对较高。随着展弦比的增加,α0分别呈下降(最大相对弯度为12%和14%)和上升(最大相对弯度为8%)趋势。最大相对弯度为10%时,α0在27.5°~30°间波动变化,趋势线基本保持水平。2)最大相对弯度对CL_(max)和K_(max)值的影响极显著(P<0.01),对α0值的影响显著(0.01<P<0.05),对Kα0无显著影响(P>0.05)。展弦比和最大相对弯度两者间交互项对Kα0影响极显著(P<0.01),而对CL_(max)和K_(max)无显著影响(P>0.05)。随着最大相对弯度的增加,CL_(max)和α0呈上升趋势,K_(max)呈下降趋势。综合考虑拖网网板的水动力学性能,实际应用中建议立式双弧面网板最大相对弯度设计为12%,展弦比设计为2.0,此时网板的主要水动力学性能参数均为前40%水平,具有最大升力系数和最大升阻比相对较高、阻力系数较低的优点。

单船拖网网板的现状及发展趋势

本文根据调查资料,结合研究开发及应用经验,着重介绍国内、外单船拖网网板的使用和研究开发现状,比较不同类型网板的结构型式和作业特点,并对6种具有代表性拖网网板的水动力性能进行对比分析,同时根据国内、外拖网网板的发展趋势,提出今后网板研究、开发的几点看法。

基于流固耦合算法的不同材料网板水动力试验

拖网网板的水动力模型试验结果会因加工工艺、加工方式、加工材料和试验条件等多种因素出现不同程度的试验偏差。为探究网板模型不同加工材料对水动力试验的影响机理,选取双开缝矩形曲面网板为研究对象,基于流固耦合算法结合动水槽模型试验,分析丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)3种3D打印材料网板模型与传统钢质网板模型的结构响应差异及其对水动力试验的影响规律。结果显示:采用传统金属材料(钢)与非金属材料(ABS)加工的网板模型在结构响应及水动力性能方面均具有显著差异,且随冲角和流速的增加,网板模型的最大变形量增加,进而导致升/阻力系数差异也进一步增加;PVC材料因其弹性模量较大、刚性较强,结构响应与金属材料较为接近,因而对水动力试验结果影响较小。基于上述结果,开展网板水动力模型试验时,可选用PVC作为3D打印材料,但需确保模型制作精度,避免模型材料对水动力试验结果精度的影响。

拖网框架式柔性网板的初步研究

拖网捕捞是我国最主要的捕捞方式,在给社会带来巨大经济效益的同时,也造成了很多问题。而网板是单船底拖网中重要的结构,传统的拖网网板由于笨重、对海底破坏严重、操作困难、耗能严重等问题,已经不能够满足渔具节能降耗的发展趋势,因此,从改进网板的角度来解决这些问题是一个重要的方向,尽管近些年来国内外相关学者已经做了大量研究,但并未取得显著地效果。通过提出一种框架式柔性网板来解决传统拖网带来的问题,以达到节能、降耗的目的,并为相关研究者们所借鉴与参考。

网板虾拖网作业渔获种类组成

2002年4月、9月和10月,在网板虾拖网作业渔船上采用渔捞日志和随机取样的方法,对该种作业进行渔获种类鉴定、渔获组成分析。共收集58个网次的渔捞日志,取样品250kg,抽样分析36批重46469g。通过鉴定、分析:渔获物中共有72个种类。其中:鱼类44种、虾类12种、头足类5种、蟹类10种、虾蛄1种;渔获重量统计结果:鱼类占65.26％、虾类占22.05％、头足类占6.12％、蟹类占6％、其他占0.57％。

2种立式曲面缝翼式网板水动力学性能的试验研究

为通过调节导流翼偏角优化网板的水动力学性能,利用水槽模型试验测得2种立式曲面缝翼式网板各3种导流翼偏角状态下的升力系数（CL）、阻力系数（CD）和升阻比（K）。结果表明：1）对单缝翼立式曲面网板,冲角为20°~35°时,随着导流翼偏角的增大,网板升力系数和阻力系数均呈下降趋势。该冲角范围内,导流翼偏角为35°的网板（D1）具有较佳的水动力学性能;2）对双缝翼立式曲面V型网板,冲角为25°~35°时,前导流翼偏角为20°、中导流翼偏角为25°的网板（S3）具有较佳的水动力学性能。根据试验结果,建议D1网板最佳工作冲角范围为15°~30°,此时CL〉1.2且K〉2.0;S3网板最佳工作冲角范围为20°~30°,此时CL〉0.8且K〉3.0。导流翼偏角增加时网板升力系数的临界冲角有增加的趋势,合理调节导流翼偏角可以达到优化网板水动力学性能的目的。

叶板尺度比例变化对单缝曲面网板水动力性能的影响

利用风洞模型试验研究单缝曲面网板模型，通过改变叶板尺度比例对单缝曲面网板其水动力性能变化进行了考察.试验中采用了3种不同叶板尺度比例的模型网板，在风速28m／s，冲角（α）范围0°～70°时，利用塔式六分量机械一应变天平对网板所受到的阻力、升力和力矩进行了测量，通过换算得到网板的阻力系数Cx、升力系数Cy俯仰力矩系数Cm、压力中心系数Gp和升阻比Cy／Cx，对比各系数的变化分析各模型网板的水动力性能差异.结果显示，2号与3号模型网板的最大升力系数更高，分别为1．919（α=30°）和1．911（α=30°）,导流板尺度比例较小的1号与2号模型网板的最大升阻比较高，分别为5．991（α=10°）和5．994（α=12．5°），且2号模型网板的作业冲角选择范围较大；在稳性对比方面，导流板尺度比例较小的1号模型网板的Gp变异系数最低，为6．02％，说明1号模型网板的稳性更好.研究结果可为拖网网板的结构优化设计提供参考.

双开缝矩形曲面网板水动力性能及影响参数研究

为满足渔业现代化的发展需求,渔具的改良是其不可或缺的一部分,而网板是提供拖网网衣水平张力主要属具。采用矩形曲面网板有利于提高网板的升力系数和升阻比,而网板开缝有利于减小网板的背面涡流,增加网板的水动力性能,提高网板操作稳定性。为研究小型拖网渔船网板的水动力性能,通过数值模拟的方法,在其他参数一定的情况下,采用控制变量法控制双开缝矩形曲面网板的速度、开缝尺寸以及展弦比等参数的单一变化,研究其对拖网网板水动力性能的影响规律。数值计算结果表明:该网板升力系数和升阻比随冲角的增大呈先增后减的趋势,最佳升阻比出现在冲角为10°左右的时候;速度对网板水动力性能无显著影响;升力系数随开缝尺寸的增加总体呈上升趋势,当开缝尺寸大于50 mm时,升力系数无显著变化,升阻比随开缝尺寸增大总体呈先增后减的趋势;不同展弦比的网板在升力系数达到最大时对应的最佳冲角随展弦比的增加而逐渐减小;同时,升力系数峰值随展弦比的增加呈先增后减的趋势,当展弦比为0.6左右时,升力系数的峰值达到最大。研究结果可为同类型的小型拖网渔船拖网网板的结构优化设计提供更加可靠的参考。

矩形曲面网板水动力性能的数值模拟

拖网网板为网衣提供水平张力,是拖网作业系统非常重要的渔具构件之一。该文利用CFD软件FLUENT研究了展弦比对矩形曲面网板其水动力性能的影响。研究中设计了2种不同展弦比λ的网板,在流速1.54m/s,迎流冲角α=0°~50°时,建立数值水槽进行数值模拟,得到网板的阻力系数Cd、升力系数Cl、俯仰力矩系数Cm和升阻比K,对比不同网板的水动力性能差异。结果表明,1号网板(λ=2.0)与2号网板(λ=1.5)的最大升力系数分别为0.85(α=15°)和0.92(α=42°);最大升阻比分别为9.59和8.35,俯仰力矩系数的绝对值分别为0.013和0.001。可见,展弦比越大,临界冲角和Cl值越小,最大升阻比越高,但稳定性越差。研究结果可为拖网网板的结构优化设计提供参考。

网板拖虾技术

1990年,我县大围缯作业全面转向单拖作业,但由于生产不稳定,效益不高,处于徘徊状态,刚发展的单拖作业又出现了滑坡现象。为了提高生产效益,稳定单拖作业,1992年起,我县推广“网板拖虾技术”取得了显著的效益。现把网板拖虾技术介绍如下: 一、渔船。

捕捞技术和设备

960076 深水拖网监测=Deep trawl moni-toring[刊,英]//ASFAI..—1995,25(3).—276～277在南加利福尼亚沿岸水域较深处进行了海洋监测底层网板拖网。安装 BENSEM(底层采捕效率测量装置)的拖网受限于150米作业深度。

四、捕捞技术和设备

961723 安装刚性分离栅的网板拖网中鳕/鲽分离的研究=A study of cod/flatfish sep-aration in otter trawls with the use of rigidgrates[刊,英]//ASFA1..—1995,25(11).

捕捞技术和设备

950641 带声场的鳀鱼流剌网的捕捞效率=The catching efficiency of the anchovy driftgill net with sound field[刊,英]//ASFAI.. -1994. 24(7). -253～254 为了提高韩国海域渔场的鳀鱼流刺网的捕捞效率,作者试验了声场的效应。试验中使用的声音是来自噪音发生器发出的噪声、信号发生器发出的纯声和研究船的水下发动机噪声。使用两组鳀鱼流刺网,观察了带发声和无发声网具的渔获差异。

捕捞技术和设备

使用38 kHz 回声探测系统反复扫描通过鳕群的拖网迹,观察产卵鱼群中大西洋鳕对网板拖网单一通过的反应,鱼群有5 km宽,沿390 m 等深线扩展大约25 km,占海底10 m,平均密度变化0.004尾/m^3(最大0.488尾/m^3),鱼群由平均尺寸41±6.1 cm的鳕组成,拖网通过后探测77 min 干扰,在拖网迹中及其附近密度很低,在200～400