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波浪作用下半潜式养殖网箱水动力特性

2021-10-25分类号:S945.1

【作者】崔勇  关长涛  秦升杰  公丕海  王新军  
【部门】中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点试验室  东营市康华海洋科技有限公司  
【摘要】半潜式深远海养殖网箱在波浪作用下会发生变形与运动,为保证网箱结构的稳定性,需对其水动力特性进行分析。本文基于有限元法建立了波浪作用下一种半潜式网箱的数值模型,通过仿真计算求解网箱的锚绳受力与运动情况。首先,将计算机模拟值与物理水槽试验值进行比较,验证数值模型的准确性。然后,分别研究了半潜式网箱在3种压载状态下的动力响应情况,分析比较了不同波浪条件下网箱锚绳张力、垂荡、纵荡和纵摇的计算结果。结果显示,计算值与试验值基本吻合,二者的相对误差在5%左右。当波高一定时,网箱迎浪侧和背浪侧锚绳受力与波浪周期改变无明显关联;当周期一定时,两侧锚绳受力均随波高的增加而增大。网箱的垂荡、纵荡及纵摇值均与波高呈正相关,随着半潜式网箱吃水的增加,网箱的垂荡、纵荡及纵摇值基本呈减小趋势。网箱在3种压载状态下最大垂荡值和纵荡值分别为12.67 m和10.59 m,网箱在空载状态下的最大纵摇值≤15°,表明半潜式网箱结构具有较好的稳定性。研究结果可为我国深远海养殖网箱设计提供理论参考。
【关键词】水产养殖  波浪  水动力  网箱  深远海  有限元
【基金】国家重点研发计划(2019YFD0900902);; 国家自然科学基金(31772898);; 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助(CARS-47);; 中国水产科学研究院基本科研业务费专项资金(2020TD51)共同资助
【所属期刊栏目】渔业科学进展
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