海洋牧场组合式无人监测船设计与试验

随着海洋牧场建设向纵深发展，对海洋生态环境、渔业资源进行动态监测和评估变得尤为重要，移动式自主监测是可行方案之一。针对现有监测方式效率低、灵活性差、成本高、运输投放困难等问题，提出了可搭载多类型监测设备的组合式无人监测船。进行了船体结构设计和监测仪器安装机构设计，考虑船体吃水载重及平稳性进行了配重机构设计；基于计算流体力学方法对船体阻力性能进行仿真计算并完成了水下推进器选型，对无人船连接桥结构受到浪高海况，进行了静力学强度有限元分析，船体结构强度能够抵抗4级海浪。对样机开展了试验验证，试验结果表明：无人监测船各机构工作运行稳定无干涉，设计吃水深度0.25m，航速达2.5m/s，能够胜任海洋牧场工作海况；监测设备搭载后工作稳定，可实时监控水下渔业资源、勘探水底地形、监测水体pH值、温度和溶解氧等数据。该研究为海洋动态、实时监测及数字化提供了技术支撑，为海洋牧场组合式无人监测船的设计研究提供了一种低成本高可靠的实施方案。     

孔式气幕减阻装置结构参数的试验研究

提出了检验滑板-土壤间气幕减阻效果的技术指标,并就孔式减阻装置的主要参数对减阻节能效果的影响进行了模型试验,通过分析得到了滑板结构参数的优化组合。在此基础上对机耕船船体进行田间试验,证实了该优化组合的减阻效果是显著的。     

船式自动挖藕机设计与应用

随着物联网技术和数字化经济的发展，为提升莲藕采收机械的智能化和机动性，减轻藕农劳动强度，提高采挖效率。设计了一种集物联网、信息化、智能化为一体的云服务智能挖藕机。主要由智能监控装置、智能动力机械、智能喷射装置、收集装放装置、移动客户端、智能摆动装置、动力装置及船身等组成，可以一次完成采、洗及装等作业。机具有轻巧、安全可靠、挖掘深度大、性能稳定、电控程度高、方便操作、成本低、伤藕率低、机械动力足及适用范围广等优势。调整后还可进行抗旱排水、沟塘疏浚、湖泊池塘除草等作业。在机器运行过程中，由于高压水柱的冲刷和切割，土壤细软、土层被破坏，土壤肥力提高，第二年根系发达，有助于养分吸收。作业过程无“三废”排放，无职业危害，对环境无污染。     

虾蟹塘投饵船三叶螺旋桨设计及水动力仿真分析

摘 要：为提高虾蟹塘投饵船投饵精确率，降低工作能耗，增加工作稳定性及可靠性，本文提出了一种针对虾蟹塘投饵船三叶螺旋桨的设计与水动力仿真实验。首先根据船体尺寸和整体功耗上限确定三种适宜虾蟹塘投饵船所搭载的螺旋桨直径尺寸分别为0.05m、0.06m和0.07m，并以船舶螺旋桨射流理论方程和叶片边缘点坐标方程为基础，通过叶片边缘三维坐标生成三维叶片曲线，从而建立螺旋桨三维模型。进而应用AnsysCFD软件，采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程以及SST k-ω湍流模型构建水动力仿真实验，分析螺旋桨最大轴向射流速度与平均轴向射流速度之间的误差，通过分析各螺旋桨叶片截面压力、转速以及平均轴向射流速度之间的关系来获得具有较好敞水性能的螺旋桨。最后通过虾蟹塘实地实验，分析实际船速与最大轴向射流速度之间的误差验证螺旋桨设计的可靠性，同时在满足虾蟹塘投饵船船速、船体推力以及整体功耗的情况下，以螺旋桨工作效率为实验指标，对比在不同转速下各直径螺旋桨的实际工作效率。结果表明：本文针对虾蟹塘投饵船螺旋桨的设计方法是可行的，实际船速与最大轴向射流速度之间的误差小于10%，同时，虾蟹塘投饵船在搭载直径0.07m螺旋桨、转速3500r/min时，螺旋桨工作能耗为135W，最高平均船速为1.46m/s，工作效率达70.9%。     

莲藕收获机械研究现状及发展趋势

莲藕是我国产量和种植面积最大的水生蔬菜品种,目前,收获环节主要以人工铲挖和水冲为主,工作环境恶劣,效率低,成本高,严重制约了莲藕产业的发展。对国内外莲藕收获机械进行了总结,阐述了莲藕收获机械的工作原理、功能特点,并提出了莲藕收获机械的发展方向,为莲藕收获技术研究与装置创新设计提供参考。     

基于TRIZ理论的水产养殖投饵船创新设计

为提高水产养殖投饵船的投饵效率、精准度，降低投饵损耗、推动饵料投喂的自动化，基于发明问题解决理论（TRIZ）进行水产养殖作业船的设计。利用矛盾分析、系统功能分析、发明原理、功能裁剪、金鱼法等TRIZ工具分别对船体结构、饵料抛撒机构、船体型线进行创新设计，提出“蝶阀定量供料-振动落料-气力输送与抛撒”的作业方式，并完成设计方案。结果表明：将TRIZ应用于产品概念设计阶段，可以突破传统设计的局限，提升设计效率和设计质量。     

蟹塘双体投饵船行驶阻力分析及船型优化

采用双体投饵船是实现蟹塘遍撒投饵的可行方案之一。在航道存在水草的情况下,为减小巡航阻力、提升投饵船续航能力,设计尖底和圆棱底2种新型船底型线,并基于雷诺平均方程,构建船体在不同吃水深度和速度下的动力学计算模型。以平底船为对照船体,对比分析CFD数值计算与水池试验阻力,数据误差在9.6%以内,显示了计算模型的有效性。计算结果表明:圆棱底船在船速0.50~2.00 m/s时具有更好的减阻效果,与平底船相比减阻率在3.92%~16.27%;圆棱底船能减小底面与水草的滑动摩擦阻力;投饵船经济船速应小于1.50 m/s,经济吃水深度应小于0.18 m。所研发的圆棱底船的进一步测试结果表明了所提优化方案的有效性。