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[期刊] 海洋水产研究
[作者]
王飞 丁天明
根据动力学原理,研究在水流作用下圆柱形网箱锚绳的受力特性,导出锚绳形状和张力的一阶微分方程组,并利用四阶Runge-Kutta计算法,结合Matlab工具,对圆柱形网箱的系泊锚绳,在水流速度、水流冲角、水深和锚绳长度等参数下的空间位置及张力变化进行数值求解和仿真模拟。模拟结果显示,在给定的初始条件下,锚绳长度对锚绳的空间位置影响最显著,水流冲角对锚绳张力的影响最大,水深对形状和张力的影响最不明显;锚绳张力随长度的增加而减小,随水流冲角、流速的增加而增加。
关键词：
圆柱形网箱 锚绳 张力和形状 数值模拟
[期刊] 水产学报
[作者]
黄小华 郭根喜 胡昱 陶启友 张小明
介绍了一种用于模拟水流作用下网箱受力变形的数值计算模型,并利用海上实测数据对计算模型进行了验证。验证结果表明,网箱锚绳力的计算结果与实测数据十分接近,最大相对误差为7.0%。在此基础上,分别对圆柱形网箱和圆台形网箱在不同配重(GW1=350 kg、GW2=600 kg)和流速(U=0.3～0.9 m/s)条件下所受的水流力以及容积损失率进行了数值计算。结果表明,两种网箱无论在所受的水流力方面还是在变形后保持的网箱容积方面随流速和配重的变化趋势基本一致。圆柱形网箱的容积损失率远大于圆台形网箱的容积损失率,在较小流速(U=0.3 m/s)研究时,圆柱形网箱的容积损失率达到了28%左右,具有较明显的...
[期刊] 水产学报
[作者]
郑国富 黄桂芳 魏观渊 丁兰 朱健康
HDPE框架圆柱形网箱是目前我国应用最广泛的抗风浪网箱养殖设施。作者以40 m×6 m该种网箱为原型,选择λ=1/16和λ′=1/3.625~1/4.333的尺度比制造模型,于2003年7月在大连理工大学开展了模型试验,研究其在纯流(0~1.25 m.s-1)、纯波(0 m、3 m和6m)及其联合作用下的运动状态和缆绳张力特性。结果表明,缆绳张力对台风浪的响应过程复杂,纯波浪时呈“波群”状态,波流联合时呈“漂移”状态,而对季风浪响应则无此现象,其对网箱在台风浪下的破坏作用需继续研究;台风浪下,张力回归方程为T=95423V2-42546V+63329(R2=0.8736)(无底框架)和T=54...
关键词：
圆柱形抗风浪网箱 锚缆绳 张力特性
[期刊] 林业科学
[作者]
罗勇锋 李羲 李贤军 陈红斌 柴媛
基于麦克斯韦电磁场方程和木材传热传质机制,构建微波预处理过程中木材内电磁场分布及热质迁移模型,采用有限元分析软件(Comsol Multiphysics)模拟微波馈入方式及谐振腔半径对圆柱形谐振腔中木材内温度分布均匀性和微波能量利用效率的影响规律,获得优化的微波谐振腔型。结果表明:1)微波馈入方式和谐振腔半径对木材内温度分布均匀性和微波能量利用效率的影响显著;2)在本研究范围内,采用三微波口馈入方式加热时,木材横截面上的温度分布最均匀,且微波能量利用效率最高,达到87.48%;3)随着微波谐振腔半径的增加,木材内温度变异系数和能量利用效率整体呈现出先减小后增加的变化趋势,优化的谐振腔半径介于0...
[期刊] 中国水产科学
[作者]
郭根喜 黄小华 胡昱 陶启友 古恒光
选择广东省湛江市深水网箱养殖基地作为实测地点。通过实测试验测量深水网箱在实际海流条件下的锚绳受力状况,给出了单个网箱和组合网箱分别在3种不同网衣方案情况下的锚绳受力结果,旨在为深水网箱的设计及其锚泊系统的优化提供重要参考数据。结果表明,锚绳力随流速的增大而增大,锚绳受力与流速具有一定的正比关系;在3种不同网衣方案条件下,小网目网衣方案(网目40mm)的锚绳受力最大,单个网箱的锚绳力峰值和锚绳合力分别为3.73kN和5.01kN,组合网箱的锚绳力峰值和锚绳合力分别为5.67kN和20.83kN;单纯浮架受力在整体网箱的受力中所占比重较小。结论认为,鉴于实际海况下网箱同侧各道锚绳的受力差异较大,在...
关键词：
深水网箱 锚绳 受力状况 实测研究
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
廖春晖 张厚江 黎冬青 孙燕良 王喜平
为了快速、有效地筛查出古建筑木构件内部的缺陷,并估算其大小(尺寸),使用Fakopp应力波检测仪和微钻阻力仪,在尽可能小的损伤情况下,快速筛查古建筑圆柱形木构件内部缺陷及其大小(尺寸)。并选取北京市古建筑常用木材落叶松(圆盘)进行验证试验。结果表明,利用Fakopp应力波检测仪和微钻阻力仪可以现场筛查古建筑木构件的内部缺陷及其大小(尺寸)。
关键词：
古建筑 圆柱形木构件 内部缺陷 筛查
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张展博 李胜强
液体晃动是一种常见的现象,可能造成飞行器失稳、箱体结构损坏、液面监测困难等危害。因此对液体晃动的抑制受到了广泛深入的研究,其中最常用的方法就是在箱体内部布置挡板。基于Darcy定律的多孔介质模型为模拟多孔挡板提供了简单易行的方法,该文在对比实验结果验证数值模拟方法可靠性的基础上,研究了低频大幅晃动条件下水平多孔挡板不同浸没深度对液面晃动的影响,发现了波峰和波谷变化的规律以及在特殊情况下挡板导致波峰高度增加的现象,并对其机理进行了简要分析。挡板的阻碍对液面造成了扰动,导致液面围绕无挡板情况下的液面位置振荡运动,在特定情况下可能会出现更高的波峰,使得液面晃动看起来更加剧烈。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
郭维东 郭文卓 张黎
以矩形水槽试验为基础,利用先进的声学多普勒测速仪(ADV)对该试验条件下半圆柱形边墩周围水流紊动特性进行系统的研究分析,并全面测量了边墩周围水流的三维紊动强度。根据试验数据,探讨了水流的紊动机理,同时对半圆柱形边墩周围水流纵向、横向及垂向的紊动强度分布特点进行了比较。结果表明:垂向紊动强度沿水深变化较小,基本接近一常值;纵、横向紊动强度相对强于垂向紊动强度,说明边墩周围水流的紊动是各项异性的。
关键词：
矩形水槽 半圆柱形边墩 紊动强度
[期刊] 中国水产科学
[作者]
黄小华 郭根喜 胡昱 陶启友 张小明
基于已建立的浮架和网衣数学模型,对不同波况和流速共同作用条件下HDPE深水网箱所受的锚绳力、波流力、容积损失率以及浮架倾角进行数值计算,设计的波流要素值为:波高H=4～6m,周期T=6.0～8.6s,流速U=0.3～0.9m/s。结果表明,网箱锚绳受力、波流力和容积损失率均与波高和流速成正比,与周期的关系不明显,且网箱系统所受的波流力约为网箱迎浪侧两根锚绳受力的合力。在波高H=4～6m、流速U=0.75m/s时,网箱容积损失率达到47%～56%,网箱变形较为严重,为此建议网箱养殖区域应选择流速小于0.75m/s的海区较为适宜。周期对网箱容积损失率的影响很小,对浮架倾角的影响较为明显,波高和流速...
[期刊] 水产学报
[作者]
李玉成 桂福坤 宋芳 滕斌
This paper focused on the force characteristics of mooring lines of the common used gravity cage and sea station cage under floating status. In this experiment, total four cage models were designed which included two gravity cage models, one sea station cage model and one quasi-sea station cage mode...
关键词：
重力式网箱 碟形网箱 锚绳 受力特性
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘嘉美 王文娥 胡笑涛
为进一步研究U形渠道圆头量水柱过流特性及测流精度,利用Flow-3D软件对U形渠道圆头量水柱水力特性进行数值模拟,将渠道水流流态及水面线的实测值与模拟值进行对比,同时研究不同规格的圆头量水柱流量与驻点水深的关系及水头损失情况,并拟合出其流量公式。结果表明:模拟值与实测值的相对误差<10%,两者具有较好的一致性,数值模拟结果可为圆头量水柱的结构优化提供依据。流量与驻点水深有很好的线性相关关系,相关系数0.98;水头损失随收缩比的减小而增大,相比量水槽水头损失较小,但顺流长度过大,水头损失反而增大;根据数据拟合出的流量公式,最大相对误差为9.74%,平均误差为2.66%,满足精度要求。
关键词：
渠道 U形渠道 圆头量水柱 收缩比
[期刊] 水产学报
[作者]
刘圣聪 黄六一 倪益 程晖 赵芬芳 王欣欣 梁振林 KINOSHITA Takeshi
通过模型试验研究了周长40 m、网高10 m的HDPE圆形升降式网箱沉降在水下时的缆绳张力。试验采用狄克逊准则,模型大比例尺λ=10和小比例尺λa=λd=2;网箱采用网格形式锚泊系统。试验时前主缆绳水平方向与波流夹角为0°,试验流速为0、5、10和15 cm/s,波浪周期范围1.3～2.2 s,波高范围10～30 cm。在各试验条件下对主缆绳和系框绳以及浮框绳张力进行了测试,以受力最大的缆绳为研究对象,分析了缆绳最大张力与波流因子之间的关系。结果显示:①在纯流作用下,前主缆绳受力最大;在纯波作用下,后侧主缆绳受力最大,最大张力随波高增大呈线性增长趋势,随周期变化的影响较小。②在波流作用下,高流速、低波高、高波周期条件时前主缆绳受力最大;在低流速、高波高、低波周期时后侧主缆绳受力最大;前主缆绳受水流作用影响较大,后侧主缆绳受波浪作用影响较大。③在波流作用下,各缆绳最大张力随波高、流速增大而增大,随周期增大而减小;后侧主缆绳最大张力无量纲量随波陡增大且基本呈线性增长趋势。
关键词：
升降式重力式网箱 缆绳张力 波浪 水流
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
崔勇 关长涛 黄滨 李娇 公丕海
根据有限单元法建立了波浪作用下双层网底网箱的受力运动模型,通过数值计算求解双层网底的位移与倾角。先将上层网底与下层网底的计算值进行比较,然后,将双层网底网箱中下层网底与单层网底网箱开展对比分析。计算结果显示,在波浪周期内,双层网底网箱的2层网底能保持相对平行的状态。2层网底的位移与最大倾角随着波高与周期的增大而增加,并且2层网底的倾斜方向一致。在相同波浪条件作用下,下层网底的水平位移大于上层网底,二者垂直位移差异较小,下层网底最大倾角值大于上层网底。研究发现,当波高为15 cm、周期为1.4 s时,双层网底网箱的2层网底的倾角相差最大,但并未发生接触碰撞,网底可以保持相对稳定。此外,双层网底网箱的下层网底的最大位移值小于单层网底网箱,最大倾角值大于单层网底网箱。研究表明,当波浪一定时,双层网底网箱的最大锚绳力均大于单层网底网箱。
关键词：
双层网底 水动力 有限元方法 鲆鲽网箱
[期刊] 海洋渔业
[作者]
刘永利 陈晓蕾 石建高 黄洪亮 杨青剑 王鲁民
以目前使用较多、主尺度为周长50 m、深8 m的HDPE圆形重力式网箱为研究对象,通过在主尺度为90 m×6 m×3 m的试验水池内的模型试验,研究其在不同配重、两种排布方式、不同排布间距条件下网箱的受力变化。结果表明:不论"一字形"还是"田字形"排布,在其它条件相同的情况下,模型网箱阻力随着箱体配重增加而增大,且随着流速的增加而增大。在其它条件相同的情况下,除"一字形"排布的第四只网箱在0%间距排布的模型网箱在高流速下受力大于25%和50%排布间距的受力外,其它排布的模型网箱阻力均随排布间距的增大而增大。在其它条件相同的情况下,随着流速的增加,"田字形"排布第二只网箱受力由小于"一字形"排布...
关键词：
模型试验 受力变化 深水网箱 排布方式
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
李瑞鹏 田云臣 李青飞 丛雪琪 秦海晶
通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控，可降低饵料残留，避免水质恶化。为此，本文采用数值模拟方法研究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响，并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先，通过对比Standard k-ε、RNG k-ε、Realizable k-ε三种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果，确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时针对多相流模型，对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比，为提高计算准确性选用DPM离散相模型，并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次，以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例，模拟不同进水流速下养殖池流场、排污、水温调节的效果。最后，针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示，日常采用1.0 m/s的进水流速，可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本；投饵前，采用0.2 m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题；进食结束后，采用1.2 m/s的进水流速可快速排出残饵壁面水质恶化；水温异常时，采用15 ℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s可使20 ℃的水下降到正常水平，精准化控制水温。采用本文提出的方法可以针对不同养殖生物，养殖环境，设计进水流速智能调控策略，可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差、水温异常等问题。
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