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,本研究利用上海海洋大学循环动水槽对3顶不同网线直径（1.11 mm、0.96 mm、0.54 mm）的网囊结构在5种流速（0.5 m/s、0.6 m/s、0.7 m/s、0.8 m/s、0.9 m/s）和2种渔获状态（空网、存在渔获物）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。本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。     

基于数值模拟的单锚张纲张网水动力性能研究

为深入开展单锚张纲张网渔具结构优化、渔获性能评价研究,使用数值计算方法对其水动力特性和形状进行模拟。根据田内准则将中国东海近海渔业生产中常用的单锚张纲张网(230 m×180 m)按大尺度比为25和小尺度比为3.95缩小,然后使用集中质量法对模型张网进行离散化处理,并对网目进行群化。建立拓扑结构,在此基础上采用有限元方法建立单锚张纲张网数学模型并进行数值模拟。结果表明:网具从初始状态到稳定状态的时间随流速的增加而减小;当流速较小时,网口水平和垂直扩张较好,随着流速的增加,网口两侧网衣垂直扩张逐渐减小,上、下纲中部高度未见明显减小,但后坠程度逐渐增大,网具纵向拉伸逐渐增大,网口的宽度明显减小,而网口高度略有下降;网具各部分网衣的缩结系数从网身到网囊逐渐减小,且随着流速的增加而减小;网具的总阻力(F)随流速的增加而增加,且与流速(v)呈F=480.1×v1.722的关系;网具上纲和下纲两端结附网线张力载荷较为集中,且随着流速的增加,集中载荷分布趋势愈加明显。研究表明,通过数值模拟分析网具的总体扩张和阻力,掌握张网网具各部分网衣和纲索的张力载荷分布,以及随流速的变化情况,分析网具的受力均匀性和结构合理性,了解各部分网衣的横向扩张情况,这对于分析网具整体选择性、滤水性和渔具的导鱼性等至关重要。     

我国竹筴鱼中层拖网网具性能分析

对目前生产使用的智利竹荚鱼拖网1 440 m×472.25 m(330.00 m)、163 2 m×496.25 m(387.00 m)两种网具进行水槽模型试验.结果如下:网口高度公式为:H=0.076CV-0.559 4.网具阻力公式为:R=0.089 9(d/a)LCV1.738.通过两种网具性能之间以及与以往狭鳕拖网网具分析比较,结果表明,(1)在拖速0.255 m/s,L/S=0.4时,1 440 m和1 632 m中层拖网,网口垂直高度可达79 m和77 m,与实船网具测试相符.在垂直扩张效果、袖端水平扩张比对网口扩张高度的影响、网具阻力等方面,1440网也优于1632型网具.(2)由于装置了柔性帆布扩张器,现行的1440型、1632型竹筴鱼拖网在垂直扩张效果、袖端水平扩张比等方面性能更佳.     

我国竹筴鱼中层拖网网具性能分析

对目前生产使用的智利竹荚鱼拖网1 440 m×472.25 m(330.00 m)、163 2 m×496.25 m(387.00 m)两种网具进行水槽模型试验.结果如下:网口高度公式为:H=0.076CV-0.559 4.网具阻力公式为:R=0.089 9(d/a)LCV1.738.通过两种网具性能之间以及与以往狭鳕拖网网具分析比较,结果表明,(1)在拖速0.255 m/s,L/S=0.4时,1 440 m和1 632 m中层拖网,网口垂直高度可达79 m和77 m,与实船网具测试相符.在垂直扩张效果、袖端水平扩张比对网口扩张高度的影响、网具阻力等方面,1440网也优于1632型网具.(2)由于装置了柔性帆布扩张器,现行的1440型、1632型竹筴鱼拖网在垂直扩张效果、袖端水平扩张比等方面性能更佳.     

拖网网袖力学的初步研究

本文侧重对拖网网袖的力学性能进行理论分析和实验研究，揭示出网袖网衣对整顶拖网力学性能的影响，以供拖网设计者作理论参考。作者认为，增大网袖网目、减少网袖网衣用量或采用无袖结构，均能明显地降低整顶拖网的水阻力。适当缩短网袖长度可有效地提高网口垂直扩张高度。在外海及远洋作业中，若按实验结果改进网袖设计，以推进网具大型化实现轻网快拖捕捞中上层快速游泳鱼类。     

利用帆布提高拖网扩张性能的比较试验

帆布在与水流形成一定冲角时,具有水动力扩张性能,利用这一特性,帆布已被广泛应用于我国的海洋渔业中,如帆张网、海锚等。波兰在80年代开始对帆布扩张性能进行测试,目前已在大型的拖网渔具上广泛应用,但在我国大型拖网上,迄今尚未应用。我国大型的中层拖网在1985年至1988年间一直没有装浮子,网日垂直扩张主要依靠重锤和下手纲使之向下方展开,而拖网网具的试验结果表明,浮力明显地影响网口的垂直高度（王文硕1994）。在中层拖网中,浮力类似于底拖网,其作用有利于扩大网口垂直扩张。在其他条件相同时,浮力配备越大,网口垂直扩张…     

吊绳式底拖网网高分析

利用拖网模型水槽试验资料,采用二因素方差分析的方法,对吊绳式底拖网网高进行了分析。分析结果认为吊绳高度变化和拖网速度变化对网口总高度都有影响,但拖网速度变化对网高的影响比吊绳高度变化对网高的影响要大。     

基于多元变量的南极磷虾拖网作业状态影响因素分析

拖网作业过程中的网位、网身状态、拖网整体状态是评价拖网性能优劣的重要指标。以南极磷虾拖网为例,通过测量拖网不同部位（上纲、第3~4节网身连接处和网囊口上部中点）深度,以部位间深度差表示拖网作业状态,分析捕捞操作、海洋环境和渔获量对拖网作业状态的影响,确定中层拖网作业过程中状态的变化趋势。结果表明：（1）上纲与第3~4节网身连接处深度差范围为-0.20~8.02 m,上纲与网囊口上部中点深度差范围为6.49~30.16 m;（2）曳纲长度、拖速、风速、150 m水层流速对磷虾拖网上纲深度影响显著（P< 0.05）;上纲深度与曳纲长度和150 m水层流速呈正相关关系,与拖速呈负相关关系,随风速增加,上纲深度先减小后增大;（3）拖速、200 m水层流速和浪高对上纲与第3~4节网身连接处深度差影响极显著（P< 0.05）;上纲与第3~4节网身连接处深度差具有随拖速和200 m水层流速的增加,先增大后减小的趋势;其中拖速2.6 kn和200 m水层流速0.3 kn时,上纲与网囊口上部中点深度差最大,2 m浪高时,深度差最小;（4）渔获量与上纲和网囊口上部中点深度差呈正相关关系;（5）曳纲长度是影响拖网作业状态的最重要因素,其次是拖网速度、风速、浪高和水流速度。     

黄海北部单船有翼单囊底拖网结构优化研究

为解决单船有翼单囊底拖网作业时兼捕稚幼鱼比例较大的问题,增大了原生产网第五节网背网衣的网目尺寸,并将改进后的生产网作为试验网,在黄海北部海洋岛附近海域采用交替作业法进行原生产网和试验网各10网次的对比试验。结果表明:试验网的总渔获质量比原生产网减少69.87 kg;原生产网捕获27种渔获物,试验网捕获19种渔获物,比原生产网减少8种,兼捕现象得到缓解;相比原生产网,试验网中的各渔获种类体长分布范围向右偏移,说明体长范围偏小的渔获物得到一定释放。本研究结果可为中国拖网类渔具的结构优化和渔业资源保护提供参考。     

基于多元变量的南极磷虾拖网作业状态影响因素分析

拖网作业过程中的网位、网身状态、拖网整体状态是评价拖网性能优劣的重要指标。以南极磷虾拖网为例,通过测量拖网不同部位(上纲、第3~4节网身连接处和网囊口上部中点)深度,以部位间深度差表示拖网作业状态,分析捕捞操作、海洋环境和渔获量对拖网作业状态的影响,确定中层拖网作业过程中状态的变化趋势。结果表明:上纲与第3~4节网身连接处深度差范围为-0.20~8.02 m,上纲与网囊口上部中点深度差范围为6.49~30.16 m;曳纲长度、拖速、风速、150 m水层流速对磷虾拖网上纲深度影响显著,上纲深度与曳纲长度和150 m水层流速呈正相关关系,与拖速呈负相关关系,随风速增加,上纲深度先减小后增大;拖速、200 m水层流速和浪高对上纲与第3~4节网身连接处深度差影响极显著;上纲与第3~4节网身连接处深度差具有随拖速和200 m水层流速的增加,先增大后减小的趋势,其中拖速为2.6 kn以及200 m水层流速为0.3 kn时,上纲与网囊口上部中点深度差最大,2 m浪高时,深度差最小;渔获量与上纲和网囊口上部中点深度差呈正相关关系;曳纲长度是影响拖网作业状态的最重要因素,其次是拖网速度、风速、浪高和水流速度。     

鱼的体长,游速与耐力的关系及其在拖网作业中的应用

水下观察表明,当拖网在慢拖时,鱼群在网口前方以与拖速相同的速度同网具保持一定距离游动,直至耐力不支而逐渐进入网内。Wardle［1983］的实验发现,当拖速在1．5～2．om／s时,鱼被驱集到网口前方游七,一段时间后较小的鱼相继进入网囊,而较大的鱼在半个小时的观察时间内,始终在网口前方游动,最终未被捕获。因此不难发现,鱼的游速与耐力（本文以鱼在该速度下所能持续的时间刻划耐力）对拖网作业的影响很大,而这方面的系统论述不多,故有必要加以研究。1鱼的游速与耐力的能量模型由于鱼游动所需的能量来源于自身肌肉中的能量储存,…     

六角形目经编网片和菱形目有结绞捻网片水动力性能比较研究

采用网箱网片模型试验,对水平缩结长度1.7 m×垂直缩结高度为1.7 m的2种不同网片（六角形经编网片RHN,有结菱形绞捻网片KTNDM）,通过改变网片的水平缩结系数（Et分别为0.65、0.707、0.60）,在不同流速下,对网片的阻力性能和运动变化等水动力性能进行了研究。结果如下：（1）网片固定时,菱形目有结绞捻网片的阻力在水平缩结范围（0.60-0.707）内,随着缩结增大而逐渐减小。相同缩结时,六角形目网片阻力在两者中均较大,有结绞捻网片阻力均较小,六角形目网片阻力与缩结关系不明显。2种网片之间的阻力差值随流速的增加而增大。（2）缩结系数对于水平位移和垂直位移的影响随网片的结构差异而不同。相同缩结系数时,六角形目网片的水平和垂直位移均较大。相同网片时,不同缩结系数差异对阻力和运动变化的影响较小。（3）网片的阻力受迎流面积的影响,而网片的水平垂直位移除受阻力影响外还受到流态等因素的影响。     

我国大网目拖网渔具研究进展与应用现状

采用大尺寸网目替代传统的小网目以提高拖网渔具的性能是捕捞技术革新方面一项重要内容。扩大网具前部网目尺寸以及改进网目结构能够减少阻力,提高网口垂直扩张,并已获得广泛应用;我国对大网目拖网的应用研究已取得了一些有价值的结论和良好的经济效益,对模型试验方法提出了新的修订理论;但是,由于基础研究的相对不足以及渔用材料和工艺落后,我国在拖网设计理论上不够完善,尚未完全实现远洋大型拖网渔具的自主设计和制作。从网目尺寸、网目结构和渔用材料以及理论设计基础等方面简要阐述了我国大网目拖网的应用研究进展,为我国进一步提高捕捞技术提供参考。     

尼龙有结节菱形网片的水动力系数

为了提高网片水动力系数的计算精度,本文通过动水槽实验对5种网片的水动力学性能进行测试。测试的参数包括水流对网片的冲角、流速、网片的水平缩结系数ET等,网片的水动力学升力系数CL、阻力系数Cd、升阻系数比K等。结果表明:(1)当雷诺数Re小于1 500,冲角小于45°时,阻力系数呈现先增后减的趋势;而冲角大于45°时,阻力系数呈减小的趋势。雷诺数Re大于2 800时,阻力系数基本趋于稳定。(2)升阻系数比K最大值出现在20°附近;在30°~90°之间,K值呈减小趋势;(3)升阻力系数随d/a的增大先增大后减小;(4)升阻力系数随线面积系数的增大而减小;(5)通过多元非线性拟合得出升阻力系数的经验公式,拟合度较好。本实验经验公式为拖网阻力的计算提供了依据。     

休闲渔船拖网标准化改造前后渔获物中游泳动物群落结构分析

为了解休闲渔船体验式拖网标准化改造对乐清湾游泳动物群落结构的影响,分别在2016年网具改造前和2017年网具改造后的春、夏季于乐清湾海域进行游泳动物底拖网调查。结合相对重要性指数、种类更替率、生态多样性指数和多元统计分析等方法,对网具标准化改造前后渔获物中游泳动物的组成进行分析。结果表明：网具标准化改造前后游泳动物群落组成发生了一定的变化,2年春季共有优势种为三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）、小黄鱼（Larimichthys polyactis）,夏季共有优势种为三疣梭子蟹、小黄鱼、龙头鱼（Harpodon nehereus）和刀鲚（Coilia nasus）。网具标准化改造后：春季渔获物中游泳动物的平均丰度由5.91×10⁴ ind./km²降低至2.72×10⁴ ind./km²,夏季平均丰度由9.76×10⁴ ind./km²降低到3.45×10⁴ ind./km²;春季平均生物量由310.87 kg/km²提高至356.07 kg/km²,夏季由444.90 kg/km²提高到515.90 kg/km²;渔获物中的小黄鱼、花鲈（Lateolabrax japonicus）和刀鲚等重要经济种的平均体长显著大于改造前,部分站位的三疣梭子蟹的甲宽和小黄鱼的体长显著增大;重要经济种的幼体比例降低,小型饵料生物种类的优势度有所下降。综上所述,休闲渔船体验式拖网标准化改造对重要经济种类的幼体和饵料生物有一定的保护效果,有利于对乐清湾渔业资源的可持续利用和生境保护,但渔获物中幼体数量仍占有较高的比例,说明网具规格需要进一步改进。该结果可为休闲渔船的管理提供参考。     

南海灯光罩网沉降性能研究

根据2013年3月至4月南海灯光罩网渔船测定的沉降深度数据及搜集的渔船操作数据和海洋环境数据,对南海灯光罩网沉降深度和沉降速度与时间的关系进行了研究,并构建多元线性回归模型分析了灯光罩网最大沉降深度与放网时间、海流速度等因子的影响关系。结果显示:(1)网口纲一边沉降过程中沉降深度呈现两端深中间浅的趋势,网口纲两端最大沉降深度基本一致;(2)网口纲一边沉降速度呈现两端快中间慢的趋势,网口纲两端沉降速度都在10 m水深达到最大,而网口纲中部在5 m水深达到最大;(3)网具沉降深度与时间的关系式为H=-0.0008t2+0.4766t+1.2063(R2=0.9985),网具沉降速度与时间的关系式为:V=-1E-07t2-0.0018t+0.5269(R2=0.8813);(4)多元线性回归分析显示放网时间、风流向夹角、绞纲时间对网具最大沉降深度影响极为显著(P0.001),而海流速度、风力对网具最大沉降深度影响不太显著(P0.1);且各影响因子之间不存在多重共线性(κ=2.396100)。可为改善南海灯光罩网沉降性能提供参考,并为海上生产提供指导。     

1440.00 m×253.49 m单船底层拖网渔具渔法调查分析

本文采用实际调查的方法对1440.00 m×253.49 m的单船底层拖网渔具结构、装配方法、操作技术、渔期渔场、经济效益与存在的问题等进行分析,得出以下结论:（1）该网在东海区生产作业处于中下层,对海底的生态系统破坏较小,属于环境友好型网具。（2）浙江省台州市、温州市的单船底层拖网从业人员占渔业总劳动力的50%左右。单船底层拖网单船产值一般为230万～240万元,虽然其作业产值较桁杆拖虾网和帆张网稍低,但有所需作业人员少、操作简单的优点。研究建议将网囊改为采用横目装配,网目内径尺寸改为54 mm,以有效释放幼鱼、促进渔业资源的可持续利用,并通过浙普渔32228于2022年1月14日至1月18日所进行的拖网海上试验中改良网和对照网捕捞渔获物的对比分析验证了该建议的可取性。     

基于混合模型的管道输沙特性数值模拟研究

【目的】探索管道水沙两相流的流场结构和输沙特性,为进一步研究管道输沙过程中阻力损失随含沙量、流速等的变化规律奠定基础。【方法】采用多相流混合模型和标准k-ε湍流模型,利用管道清水层流和湍流流场模拟,验证所选模型的可行性,并将模拟得到的管道流场以及阻力情况与实测值和计算值进行对比,确定模型参数,进一步结合小浪底水库现场管道抽沙试验,对管道流量(Q)为620和950m3/h工况下含沙量(Cv)分别为3.74%,10.53%,22.64%,37.74%和45.28%的5种含沙水流进行数值模拟计算,并分析其流场结构和流速、含沙量的垂向分布等水力特性。【结果】根据模拟值与实测值以及计算值的综合对比情况,选定粗糙度0.6mm、粗糙常数0.6、入口湍流强度25%为参数组合来模拟分析管道含沙水流的流动特性,得到了5种含沙量工况下管道输沙过程中的水沙两相流分布和管道横断面的流速分布,以及5种含沙量下横断面流速的垂向分布和含沙量的垂向分布规律,具体表现为:在管道流量Q=620和Q=950m3/h时,管道中心断面水沙呈上小下大的悬移质分布形态,随着水流含沙量的增加,管道底部沙量逐渐增大,当含沙量增加至45.28%时,管道中的水沙几乎为稠密的沙浆,在垂向分布上管道含沙量出现顶部小而底部大的现象。另外,管道的断面流速呈现出顶部流速大而底部流速小的现象,且随着含沙量的增大,高流速区扩大且逐渐向管道顶部上移,与大流量工况相比,小流量时高流速区集中且上移明显。垂向流速分布不再呈对称分布而出现管道顶部大、底部小的分布形态,且随着含沙量增大,不对称性更加明显。【结论】多相流混合模型可用于管道输沙流场的模拟计算,模拟结果表明,挟沙水流极大地改变了管道清水流场时呈轴对称分布的流速形态,表现为管道顶部低含沙区流速大,底部高含沙区流速小,且含沙量越高,不对称性越显著;随着流速增大,水流挟沙能力大大提高,流速分布的不对称性显著降低。     

渔具的沉降性能及数值模拟研究进展

灯光罩网是近年在南海迅速发展的一种新型渔具,沉降性能及网具作业时所具有的形状是影响灯光罩 网渔获效率的重要因素,总结了下纲载荷网衣材料缩结系数及海流各因素对渔具沉降性能的影响,目脚水动力特 性与水动力系数研究和网渔具运动数学模型的建立方法分析了延绳钓网片及围网近年在数值模拟方面的研究方 法与成果针对灯光罩网特点提出利用弗里德曼CN90 公式和松田皎建立的C0公式,以及田内公式中任意冲角平面网 片阻力系数,借助曲面积分的方法建立灯光罩网阻力计算公式。数值模拟中为了获得更大的求解时间步长建议尝试 网格矩阵及分散算法进行各质量点模型求解。     

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。