立式V型曲面开缝网板的水动力性能数值模拟研究

立式V型曲面开缝网板在拖网捕捞中应用广泛,网板的水动力性能研究有助于了解网板的最佳工作冲角、网板的升力系数和阻力系数随工作冲角的数值变化。通过研究网板的最佳工作冲角能够提高网板的使用性能,提高网板的渔获效益。通过数值仿真的方法对网板的水动力性能进行研究,主要研究在5种流速下的升力系数、阻力系数、升阻比在冲角范围为10°~90°的变化及网板周围的流线型与涡流图。研究表明网板的阻力系数随着冲角的增加持续上升,而升力系数与升阻比呈先上升后下降的趋势,网板在45°时取得最大升力系数,表明临界冲角为45°,在20°时,升阻比取得最大值。网板升力系数在冲角45°之前不断上升,冲角45°之后,升力系数不断下降,冲角45°时网板背流面出现了流动分离,所以45°是网板的最佳工作冲角。

立式V型曲面网板的水动力性能

采用正交优选法来考察网板板面折角、展弦比以及后退角对立式V型曲面网板水动力性能的影响。试验结果证明影响网板水动力性能的最重要的因素是网板板面折角,其次是展弦比和后退角。当网板的板面曲率为14%、板面折角为12°、展弦比为1.60、后退角为10°时,网板具有较高的水动力性能。当冲角为25°和28°时,网板的升力系数均为1.68。另外,通过对优选网板添加模拟海底的试验证明,网板在底层作业时,其临界冲角从28°减小为25°;在常用工作冲角范围内,网板在底层时的扩张性能要高于中层,同时,网板的升阻比也略有上升,并能在较宽的冲角范围内持续保持较高的扩张性能。

立式曲面V型网板在拖网系统中的力学配合计算研究

为获知网板对拖网系统力学配合计算的影响,运用网板平衡方程结合钢索张力方程,建立拖网系统力学配合计算模型,并选取一款广泛使用的立式曲面V型网板及其相应的中层拖网,将网板水动力性能水槽实验数据,结合"龙腾"号的拖网及拖船实测数据带入力学模型,从翼端处的张力起始,逐步计算并分析手纲、网板、曳纲的受力情况,得到网板工作冲角、曳纲长度及张力、拖网翼端深度等拖网系统参数值。结果显示,冲角、曳纲长度和翼端深度随拖曳速度增加而减小;翼端深度及曳纲张力随曳纲连接点Z坐标的增加呈指数增长,随手纲连接点Z坐标增加呈线性减小;通过调节曳纲连接点Z坐标在0.1~0.6 m,可控制工作冲角为17.77°~18.55°,翼端深度为124.3~192.3 m,曳纲张力达40 210~42 219 N;通过调节手纲连接点Z坐标在-0.4^-0.05 m,可控制工作冲角为16.54°~19.85°,翼端深度为75.9~679.5 m,曳纲张力达39 533.5~57 933 N;减少网板在水中重量,可减小拖船功率负荷,更适合在浅层作业;减小网板面积,可降低网板工作冲角,同时减小拖船功率负荷,更适合在稍深的水层作业。

拖网网板型式、结构与性能的研究与应用进展

在分析目前世界使用的网板的型式、结构与水动力性能的基础上,着重分析研究立式V型网板和矩形V型网板的水动力性能,并对我国远洋渔业目前使用的底拖网板的性能进行分析比较研究,为今后设计及合理选用网板提供科学依据.

两种立式曲面V型网板水动力性能的实验研究

为比较两种立式曲面V型网板的水动力性能,该文通过水槽模型实验测量网板阻力xF、升力yF,计算了网板的阻力系数DC、升力系数LC和升阻比K。结果表明:LC和K随冲角?的增大呈先升后降趋势,DC随冲角的增大呈上升趋势;当冲角??30o时,1号网板升力系数最大值LmaxC?1.509,此时DC?0.686,K?2.198;冲角??20o时,升阻比最大值maxK?2.892,此时LC?1.158,DC?0.400;当冲角??30o时,2号网板升力系数最大值LmaxC?1.603,此时DC?0.765,K?2.095;冲角??15o时,升阻比最大值maxK?2.555,此时LC?1.013,DC?0.397。根据实验结果,建议网板的最佳工作冲角范围为15o–30o,此时1号网板升力系数LC?0.8且升阻比K?2.0,2号网板升力系数LC?1.0且升阻比K?2.0。此外,不同冲角下,1号网板升阻比大于2号网板,具有较高的扩张效率,冲角为10o–30o时,2号网板的升力系数大于1号网板,表明其具有较高的扩张性能。