高强度聚乙烯拖网网具性能的研究

对４顶单船中层拖网和双船底拖网的前部以高强度聚乙烯网线替代常规聚乙烯网线,依田内渔具模型试验准则制成模型网,进行水池对比试验。结果表明,在其它条件不变的前提下,应用高强度聚乙烯网线的拖网与原生产网相比,在２．５～４．５ｋｎ拖速下,网具阻力可平均下降６．５％～１６．２％,网口垂直扩张可提高０．９％～２５．７％,能耗系数下降１４．５％～３３．５％。     

网口结构变化对南极磷虾桁杆拖网水动力性能的影响

桁杆拖网是南极磷虾连续泵吸系统中的关键部分。为探究桁杆拖网结构与部件对网具水动力性能的影响,在基于网口背部水平扩张相同的前提下,通过缩减网口腹部网目数,缩短下纲长度设计了3种桁杆拖网网口规格,桁杆长度为20 m,下纲长度分别为20.0 m(1号)、18.2 m(2号)、17.6 m(3号)。按照田内相似准则制作模型网,在3种沉力条件和5档流速下进行模型试验。结果显示：相同拖速与沉力条件下3号网扫海面积与1号网接近,2号网扫海面积较小。沉力对桁杆拖网的阻力、网口高度、扫海面积存在极显著影响(P<0.01),对能耗系数无显著性影响,适当增大沉力可以提高网具的垂直扩张性能;拖速对网具阻力、网口高度、扫海面积和能耗系数的影响极显著(P<0.01),3种网口结构的网具阻力与拖速均呈幂函数关系,指数介于0.778 4～0.859 3,阻力递增斜率变化较小。综上分析,缩短南极磷虾桁杆拖网下纲长度后有利于南极磷虾桁杆拖网垂直扩张性能提高,有利于提高网具稳定性,有利于增加拖网有效扫海面积,有利于提高渔具综合捕捞效率。     

南极磷虾拖网的试验研究

本文以我国首次南极磷虾探捕所使用的两顶大型变水层磷虾拖网为实物网,通过网具模型试验,测试网具的阻力与网口高度,分析其水动力性能,结果表明:网口部位六角形结构的2号网的垂直扩张性能和过滤同等体积的能量消耗均优于网口部位棱形网目结构的1号网;在拖速1.54m/s,1号网的能耗系数比2号网平均高26%。而网口垂直扩张系数低1.1%。南极磷虾拖网的阻力可用公式:R=0.25(d/a)LCV1.49估算。     

张网渔具网口结构优化初步研究

传统张纲张网等渔具网口结构简单,在作业过程中易造成网口网衣皱褶、受力不均并引起网衣破损,网具网目较小引起渔获性能不佳。针对上述问题,提出并试验了对传统张网网口网衣进行剪裁、形成"有翼"结构、并适当放大网目尺寸的技术措施。使用模型试验和海上实测的方法,对试验网和对照网的作业工况、扩张性能及渔获性能进行比较,结果显示试验网的网口网衣扩张、网具总体工况较对照网得到改善,网口垂直扩张增大,网具阻力有所降低;海上生产试验同时也证实了网口的结构优化措施可有效降低张网的破网率,放大网目尺寸可减少小型鱼类和幼鱼渔获。网口结构优化措施在生产实践中得到肯定,为今后开展张网渔业的管理提供了新的思路。     

福建省拖网模型水池试验研究

模型试验是研究渔具作业性能最直观方便的方法。本文通过对全省南北有代表性的七张对拖网具进行的网模系列试验,对比和分析了各地使用的不同结构拖网渔具的作业参数和特性,得出底拖网阻力经验公式及体现渔具性能优劣的四个要素(阻力、网高、垂直扩张系数和能耗系数)。     

大网目底拖网网身长度对网具性能的影响

通过拖网模型水池试验,分析比较了我国大网目底拖网网身长度设计参数对网具阻力、网口垂直扩张和能耗系数的影响,并选择网身设计参数的最佳范围。试验结果表明:1)保持大网目底拖网网身前部的网衣结构和尺寸及其他条件不变,网具阻力随身周比(Lb/C)的增加而增大;拖速为2.5~3.0 kn时,网具阻力变化幅度较小;2)当Lb/C为0.10~0.13时,网具阻力几乎不变,而当Lb/C大于0.13时,网具阻力有较明显的增加,适当缩短网身一定程度上可降低阻力;3)身周比变化对网口垂直扩张有较明显的影响,Lb/C由0.10增加到0.13时,网口高度逐渐增加,之后高度降低,身周比为0.13时网具获得最佳网口垂直扩张;4)身周比在0.10~0.13之间时,能耗系数最低;5)在高拖速下网身部位对大网目底拖网性能影响较低速下更明显,且网身网目更易张开。本实验结果对于此规格的底拖网在网身长度的设计中具有一定的指导意义。     

单船拖曳4顶网式双撑杆虾拖网模型试验

单船拖曳4顶相同网具的双撑杆虾拖网有单顶网具规格小、结构相对简单、网口高度低、网具水平扩张大的特点。本文针对我国过洋性远洋渔业2种不同功率的双撑杆拖网渔船所使用的虾拖网进行模型试验,结果表明:4片式结构、网口周长为28.6 m的1号网和网口周长为40.3 m的2号网,在相同的拖速下,随着水平扩张增大,网具的阻力增加,而网口高度则有所下降。水平扩张L/S=0.45时,当拖速从1.29 m·s-1提高到2.57 m·s-1,1号网的阻力从4.77 kN上升为14.29 kN,网口高度从0.73 m下降为0.51 m;2号网的网具阻力从5.98 kN上升为18.04 kN,网具的网口高度从1.71 m下降为1.03 m。当拖速为1.54 m·s-1、L/S=0.45时,1号网具的阻力为6.37 kN,网口高度为0.66 m,2号网具的阻力为7.99 kN,网口高度为1.49 m;1号网网口垂直扩张系数为2.31%,2号网的垂直扩张系数为3.71%;1号网的能耗系数为3.71 kW·h·(104m3)-1,2号网的能耗系数为2.20 kW·h·(104m3)-1;在相同的拖速和水平扩张L/S下,2号网的垂直扩张性能优于1号网、能耗系数低于1号网。功率消耗系数的分析表明,1号网与渔船主机的额定功率较匹配,2号网被模拟部分的功率消耗所占渔船主机额定功率的百分比过小。     

PA单丝网片水动力特性水槽试验研究

聚酰胺(PA)单丝网片具有较好的渔用材料性能,在渔具减阻降耗方面具有一定的开发利用潜力。通过水槽试验,设计研究了7种不同线面积系数(α=0.050～0.173) PA单丝双死结网片的水动力变化规律,并与PA复丝单死结网片、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复丝单死结网片,及PE绞捻网片的水动力特性进行对比分析。结果显示:PA单丝双死结网片垂直于水流时,阻力系数C_(D90)在1.043～1.411范围内与线面积系数成正相关关系;平行于水流时,阻力系数C_(D0)在0.223～0.359范围内与线面积系数成负相关关系,从而也证实了线面积系数对于网片阻力特性存在双重影响;当PA单丝双死结网片与水流方向呈倾斜角度时,阻力系数随冲角的增大而增大,而升力系数C_(Lθ)先增大后减小,在50°时达到最大值。对比3种不同材料网片的水槽试验,当网片垂直于水流时,PA单丝双死结网片的阻力系数比PA复丝单死结网片小9.8%,比UHMWPE复丝单死结网片大17.3%,比PE绞捻网片小14.7%;当网片平行于水流时,PA单丝双死结网片的阻力系数比PA复丝单死结网片大16.6%,比UHMWPE复丝单死结网片大35.3%,比PE绞捻网片小21.2%。从而说明在相同条件下,应用PA单丝网片可以降低水流阻力,为PA单丝网具的设计、制作与应用提供了理论依据。     

聚乙烯编织线替代普通聚乙烯捻线对拖网性能的影响

聚乙烯编织网线比普通聚乙烯捻线强度高,用编织线来替代目前的普通捻线,可降低拖网渔具的阻力从而达到节能降耗的目的。本文通过实际取样测试,比较了两种网线的拉伸性能,在不降低原拖网渔具的单线结强力的前提下,用聚乙烯编织线代替原普通捻线,并通过模型试验研究其对拖网渔具性能的影响和节能效果。结果表明:单线结强力相同的两种网线,编织线的直径可比普通网线的直径下降15.17%以上。本试验编织线拖网的平均网线直径比原普通捻线拖网下降16.00%,网具阻力面积(线面积)从304.57 m2下降到256.47 m2,下降了15.79%。同等试验条件下,编织线拖网的阻力比普通捻线拖网下降17.25%左右,而网口高度的变化则不明显。能耗系数的计算结果为编织线拖网过滤同体积的水体所消耗的能量比普通捻线拖网下降16.67%。功率消耗的分析表明,消耗同样的功率,440 kW的双拖渔船使用编织线拖网,拖速可比普通捻线拖网提高8.33%,如采用和普通捻线拖网同样的拖速作业,则去掉起、放网所消耗的时间,以一天正常拖网作业18 h计算,可节约燃油77 L左右。     

黄渤海区拖网渔具综合定性调查及特点分析

2010年6～7月,对黄渤海区沿海一线的32个主要渔港渔村和5家网具生产厂的拖网渔具渔法情况进行了综合定性调查(访问)和定量(测量)研究,调查分析了拖网渔具的作业原理、渔期、渔场、渔具配比、渔船功率等及网口周长、网衣总长、网口网目尺寸、囊网最小网目尺寸等现状。结果表明,环黄渤海区共有各种类型的拖网船25000余艘;小型拖网渔船比例高达80%,主要分布在渤海海域和黄海的部分近岸海域。共调查到34种拖网网型,分别为:有翼单囊单船小型底拖网7种,有翼单囊单船小型浮拖网1种,有翼单囊双船小型底拖网1种,有翼单囊双船小型浮拖网两种,单船桁杆多囊拖网1种,单船桁杆、框架单囊拖网5种,有翼单囊单船中型底拖网5种,有翼单囊单船大型底拖网两种,有翼单囊单船大、中型浮拖网两种,有翼单囊双船中型底拖网3种和有翼单囊双船大、中型浮拖网5种。拖网捕捞强度大大超出渔业资源承受能力,渔获物品种低值、幼小;生计渔业与商业捕捞矛盾突出。翼网和网口网目尺寸大型化、囊网网目尺寸小型化,整个网具大型化;最大网型翼网网目尺寸16000mm,网口网目尺寸15000mm,网口周长840m,网衣总长长度170m,囊网最小网目尺寸40～45mm或18～20m...     

渔用高强度聚乙烯和普通聚乙烯编织线的拉伸力学性能比较试验

渔用高强度聚乙烯编织线（以下简称HSPE编织线）和普通聚乙烯编织线（以下简称PE编织线）的拉伸力学性能比较试验结果表明,在同等编线工艺（编织线捻距为27mm、线股结构为3×16、线芯用丝数量为7和线芯为不加捻的平行丝束）条件下,规格为“HSPE-37tex×3×16＋7”HSPE编织线断裂强力、单线结强力分别比规格为“PE-37tex×3×16＋7”PE编织线增加了10.0%和9.1%,而前者的断裂伸长率比后者减少了11.3%;在同等编线工艺（编织线捻距为30mm、线股结构为4×16、线芯用丝数量为18和线芯为不加捻的平行丝束）条件下,规格为“HSPE-37tex×4×16＋18”HSPE编织线断裂强力、单线结强力分别比规格为“PE-37tex×4×16＋18”PE编织线增加了8.1%、6.1%,而前者的断裂伸长率比后者减少了13.3%;HSPE编织线较PE编织线具有强力优势,HSPE编织线在渔具或网箱上推广应用具有可行性。     

渔用高强度聚乙烯和普通聚乙烯六角形经编网片的拉伸力学性能比较研究

对渔用高强度聚乙烯六角形网目经编网片(以下简称HSPE六角形经编网片)和普通聚乙烯六角形网目经编网片(以下简称PE六角形经编网片)的拉伸力学性能进行了比较研究。结果表明,在同等条件下,HSPE六角形经编网片的网片强力高于PE六角形经编网片,而网片纵向断裂伸长率则小于后者。网片拉伸力学性能测试数据标准(偏)差、再现性标准(偏)差及变异系数均较小,表示测试结果的分散性较小。在保持其他条件不变的前提下,使用HSPE六角形经编网片比使用PE六角形经编网片更经济,其在网箱等渔业生产中推广应用上具有可行性。     

中国沿海底层拖网网型分析

作者根据中国沿海现有几十种较有代表性的底层有翼单囊拖网网具资料,统计了大量的网具设计参数,并根据拖网的结构特征和作业性能来分析研究结果,认为在中国沿海拖网渔业生产中,使用较多、效果良好并具有一定代表性的底层有翼单囊拖网的网型,主要有尾拖型、疏目型、改进疏目型和编结型四种,并认为这四种网型的作业性能可简单地归纳为:改进疏目型为高口中速;尾拖型为中口中速;编结型为中口高速;疏目型为低口快速。     

编线工艺对渔用高强度聚乙烯编织线拉伸性能的影响

2007年3月~2008年12月在东海水产研究所开展了编线工艺对渔用高强度聚乙烯(HSPE)编织线拉伸性能的影响研究。结果表明,在试验捻距范围(公称直径3.0 mm和3.9 mm编织线的试验捻距范围分别为11.1~29.2 mm、16.4~48.5 mm)内,若其它条件(包括线股结构、线芯用丝数量和线芯结构等)相同,则以不同捻距编织的相同公称直径渔用HSPE编织线的断裂强力及单线结强力均随捻距的增加而增加,而断裂伸长率及线密度则随捻距的增加而减小;多项式回归方程显示,断裂强力与捻距、单线结强力与捻距均显示较好的相关性(R2≥0.987 7)。在线芯用丝数量范围(公称直径3.0 mm和3.9 mm编织线的试验用线芯用丝数量范围分别为0~36、0~64)内,若其它条件(包括线股结构、捻距和线芯结构等)相同,则以不同线芯用丝数量编织的相同公称直径渔用HSPE编织线的断裂强力、单线结强力及线密度均随线芯用丝数量的增多而增加,而断裂伸长率则随线芯用丝数量的增加而减小;多项式回归方程显示,断裂强力与线芯用丝数量、单线结强力与线芯用丝数量均显示较好的相关性(R2≥0.969 5)。若其它条件(包括线股结构、捻距和线芯用丝数量等)相同,则将线芯结构由不加捻的平行丝束改为捻度为32 T/m的线股后,公称直径2.5 mm渔用HSPE编织线的断裂强力、单线结强力、断裂伸长率和线密度均有一定的增加。捻距、线芯用丝数量及线芯结构对渔用HSPE编织线拉伸性能的影响较大。     

大网目底拖网在稳定流场中的数值模拟

通过有限单元法构建大网目底拖网渔具的数学模型,以计算在定常流条件下底拖网渔具的受力情况、网口扩张和渔具的形态变化.为了提高计算效率,提出了适用于拖网的网目群化方法.群化后的拖网模型为单元数6513的model-1模型和单元数1787的model-2模型两种规格,分别进行数值计算,并与水槽物理模型试验结果进行比较.结果表...     

调整作业参数对小网目南极磷虾拖网水动力性能的影响

小网目南极磷虾拖网有规格小、操作方便、起放网省时的特点。针对规格为185.4 m×97.5 m(41.8 m)的小网目南极磷虾拖网的水平扩张、浮力、重锤重量、沉力、空纲长度5个作业参数,分别进行3~6次调整试验,测试阻力和网口高度,并比较能耗系数。结果表明:在下纲端部间距分别为16.65、18.75、20.85m 3种水平扩张下,扩大水平扩张可引起网口高度下降,但阻力上升的幅度不大,能耗系数变化不明显;随着浮力的增加,网具阻力、网口高度均呈上升趋势,低拖速下增加浮力对网口高度的提升效果更明显,浮力增加可使网具的能耗系数下降,但在浮力达到19.6 k N后,再增加浮力能耗系数反而有所升高;增加重锤重量和在下中纲处增加沉力对网具阻力的影响效果相近,均呈上升趋势,增加重锤重量对网口高度的提升表现在低拖速时,随着拖速的上升网口高度的提升作用下降;增加沉力可提升网口高度,但在沉力达到14.36 k N后,再增加沉力对网口高度的提升效果不明显,能耗系数反而上升;空纲长度从66 m增加到84 m可明显提高网口高度,而网具阻力上升不明显,能耗系数呈下降趋势。     

扩张帆布对大型中层拖网性能的影响

针对我国引进的大型中层拖网所使用的扩张帆布,通过拖网模型试验,设计了三种面积和三种不同冲角的扩张帆布调整试验,并比较了使用扩张帆布与使用塑料浮子对网具性能的影响。结果表明：网口拉紧长度1040m,网口网目为a=20m六角形网目的大型中层拖网,使用长度为100m手纲、长度为48m叉纲、重锤重量为320kg×2、下袖端间距68．4m时,在帆布面积调整试验中,当冲角前纲长度为17．2m,冲角后纲长度为17．6m,拖速为2．57m·s^-1条件下,使用5．0m^2的扩张帆布比4．0m^2网口高度可提高11．92％,网具阻力上升6．74％,能耗系数下降6．5％。在冲角调整试验中,使用5．0m^2的扩张帆布,当冲角后纲的长度固定为17．6m,冲角前纲的长度从17．2m缩短为16．4m时,网口高度下降26．36％,网具阻力下降11．22％,能耗系数上升24．1％。大型中层拖网使用扩张帆布比使用塑料浮子在不同的拖速下网口高度变化幅度小,在高拖速时,有网口高、能耗系数低的优势,但在拖速低于2．06m·s^-1时,网口垂直扩张和能耗系数没有优势。试验的长宽比为20的扩张帆布的升力系数Cy可达1．16左右。     

南极磷虾桁杆拖网网型结构与作业性能之间的关系

桁杆拖网是南极磷虾连续泵吸桁杆拖网捕捞系统重要组成部分之一,为深入了解该系统中桁杆拖网的作业性能特征,促进网具作业性能优化,本研究通过模型试验开展了网型结构和沉子重量对网具作业性能影响的探索,网型结构包括6种(3种腹网宽度,每种宽度采用2种缝合方式),分别以A、B、C、AA、BB和CC表示,沉子重量3种。综合比较表明,不同试验网型作业性能优劣排序为BB>CC>C>A>B>AA,但差异不显著。缩小腹网宽度和斜目缝合均能有效提高网口垂直扩张、降低能耗系数,提高网具作业性能,尤其适用于较高拖速的作业场景。沉子重量与网具阻力、网口垂直扩张均呈显著正相关,但与能耗系数相关性不明显;为促进网口垂直扩张,合适的沉子重量配备随拖速增加而递增,拖速1.5 m/s的条件下,各试验网型其沉子配重应不低于3.05 t。试验条件下,各网型的网具阻力、能耗系数变化趋势较平稳,递变斜率变化较小,网具阻力与拖速呈幂函数关系,指数介于1.49～1.64。以上结论可为南极磷虾桁杆拖网属具配备以及优化设计提供参考。     

乙纶单丝捻线延伸性的研究

本项试验是研究乙纶(PE之一种)单丝捻制成的网线在外力小于断裂强力作用下所产生的变形特性(即延伸性)。网线的延伸性包括伸长、韧性和弹性三方面。本文的主要内容有：1．通过对乙纶网线结节(单死结)和无结拉伸断裂测试，得到了乙纶网线在1／2结节断裂强力作用下的伸长值；2．通过乙纶网线拉伸断裂试验时的拉伸曲线用三次样条函数(自然样条函数)插值法计算了网线的韧度和系数Q值，并编制了计算机程序；3．通过对乙纶网线定伸长弹性试验，计算在不同恢复时间下的弹性恢复率，从而得到定伸长弹性恢复率与网线直径和恢复时间的关系．