南极磷虾拖网渔具系统动态变化

为了研究南极磷虾拖网系统在实际作业过程中的动态变化规律, 于 2020 年 1—4 月随“龙发”轮在南极 48.2 亚区(45°W~48°W, 60°S~61°S)进行海上试验, 采集了拖速、曳纲长度、曳纲张力、网具和网板深度等信息, 分析了投放和收绞曳纲的速率对拖网渔具的动态特性影响规律, 以及在稳定拖曳状态下拖速和曳纲长度与网口高度、曳纲张力、网位的关系。结果表明: (1) 放网阶段平均拖速为(2.96±0.36) kn, 收网阶段平均拖速为(1.35±0.26) kn; (2) 网具自然沉降阶段曳纲投放速率为(54.1±5.9) m/min, 起网阶段曳纲收绞速率为(47.15±7.02) m/min; (3) 随着投放速率的增大, 曳纲张力逐渐减小, 网口高度增加; 投放速率与网位下沉速率成正比; (4) 收绞速率与曳纲张力呈负相关关系, 网具上调阶段的曳纲张力要比起网阶段的曳纲张力大。随着收绞速率的增加, 网口高度增加; (5) 稳定拖曳过程中, 拖速和曳纲长度对网口高度均产生显著影响(P＜0.01), 随着拖速和曳纲长度的增加, 网口高度减小; (6) 在自然沉降阶段, 当投放速率过大, 网板带动网具急速下沉, 网板会出现“超调”现象。研究结果不仅有助于南极磷虾拖网网位的有效调整, 提高拖网瞄准捕捞效率, 还可为验证中层拖网性能的模型试验和数值模拟提供基础资料。     

欧洲地区选择性虾拖网渔具的研究进展

为减少副渔获物的兼捕,提高拖网渔具选择性,栅型兼捕减少装置已在底拖网渔业中得到广泛应用。兼捕减少装置水动力变化影响着鱼类接触后的行为反应,从而决定着装置的分隔效率和选择性效果。实验通过动水槽模型探究3种不同规格的栅栏 (Grid-0.3栅、Grid -0.4栅、Grid -0.5栅)分别在倾角30°、45°和60°,3种状态下对网囊网目张开程度、空间形态和阻力的影响效果。结果发现,① 无栅栏网囊的网目平均张开角度22°±5°。设置Grid-0.4栅和Grid-0.5栅网囊的网目平均张开角度较无栅栏网囊分别增大了3.3%和18.8%;而设置Grid-0.3栅网囊的网目平均张开角度减少了9.2%。②Grid-0.4栅对网囊形态影响程度最小,贴合网囊流线型;Grid-0.3栅和Grid-0.5栅使网囊发生扭曲形变。③设置Grid-0.3栅的网囊,不同倾角下的阻力差异较小,与无栅栏网囊的阻力相近。以不同倾角设置Grid-0.4栅和Grid-0.5栅的网囊,平均网囊阻力分别比无栅栏网囊的阻力高12.7%和24.4%。除Grid-0.3-A-30°栅外,有模拟渔获物条件下,网囊阻力均随栅栏倾角和规格的增大而增加。本研究对我国底拖网选择性研究和对保护近底层渔业资源具有重要意义。

     

基于CFD评估尺度效应对V型网板水动力的影响

按相似准则等比例缩小网板构建物理模型测定其水动力,是研究网板水动力特征的主要方式。基于V型网板,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)对比分析了3种尺度比(1∶2、1∶3和1∶4)的网板和3种厚度(2、5和10 mm)下的升、阻力系数及流场分布,并将其与模型试验结果进行对比,探究不同物理模型尺度对估算网板水动力的影响。结果表明：1)随着冲角的增加,各尺度的网板阻力系数逐渐增大,升力系数先增大后减小,升阻比逐渐减小;2)在30°冲角之后,网板后部出现明显的分离涡,造成模拟升力减小;3)随着网板模型尺度的增大,网板表面边界层分离效果和尾流区流场分离涡逐渐增强,网板升、阻力及升阻比亦呈增大趋势。网板厚度对流场及升、阻力影响较小,最大升力系数相对于模型试验平均误差为4.97%;4)随着模型尺度增大,网板水动力的预测误差逐渐减小。