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[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] 中国水产科学
[作者]
黄六一 梁振林 万荣 木下健 赵芬芳 宋伟华 王欣欣 石建高
以中国沿海常用的周长40 m×10 m的HDPE重力式网箱作为研究对象,采用渔具模型试验狄克生准则,选用大比例尺(λ=1/10)和小比例尺(λ′=1/2)设计制作模型网箱。网箱锚泊系统采用的网格形式与实际使用的一致。模型试验于日本东京大学生产技术研究所海洋环境工程实验室风浪流水槽[50 m(L)×10 m(W)×5 m(D)]进行。实验时前端缆绳水平方向与波流夹角为0°,波浪周期1~2.2 s,波高10~30 cm,对流速0 cm、10 cm和15 cm作用下主缆绳、系框绳以及浮框绳的张力特性进行了研究。结果表明:(1)在纯流作用下,前端缆绳张力最大;(2)在纯波作用下,后侧缆绳张力最大,最大...
关键词：
重力式圆形网箱 最大缆绳张力 波浪 水流
[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] 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] 水产学报
[作者]
黄小华 郭根喜 胡昱 陶启友
作为深水养殖网箱的重要组成部分,浮架系统在网箱抗风浪性能中扮演着极为重要的角色,研究浮架系统在波浪作用下的运动特性是深入了解网箱抗风浪性能的关键。基于集中质量法将圆形浮架离散成众多微元,并运用线性波浪理论和刚体运动学原理,建立了波浪作用下网箱浮架系统的运动响应数学模型。针对圆形浮架的实际尺寸参数,在不同波高(H=4.2~7.0m)和周期(T=7.2,8.6s)条件下,采用计算机数值模拟方法,对浮架前后点运动轨迹、浮架质心水平和垂直位移、浮架倾角进行了数值计算。通过对计算结果的比较及分析表明:(1)浮架垂直位移幅度大于水平位移幅度,波浪周期对浮架垂直位移的影响要小于对水平位移的影响;(2)浮架水...
[期刊] 海洋渔业
[作者]
陈晓蕾 刘永利 黄洪亮 石建高 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容积保持率变化。结果表明:"一字型"的网箱排布方式时,不同的排布间距对第一只网箱的受流影响不大;第二、第三和第四只网箱由于前一只网箱的减流作用,网箱间距越小,其作用越明显,容积保持率越高。"田字型"的网箱排布方式时,由于并排网箱产生的涡流的影响,第一只和第二只网箱在相同流速下其容积保持率较"一字型"排布方式减小,且网箱排布间距越小,涡流的作用越明显,容积保持率越低。模型网箱的容积保持率均随着配重的...
关键词：
模型试验 容积保持率 深水网箱 排布方式
[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] 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]
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] 海洋水产研究
[作者]
关长涛 林德芳 杨长厚 尉云乐 黄文强 黄滨
通过网箱结构的对比分析、材料选择和网箱模型试验,并针对进口网箱在我国海区使用中存在的问题,采用自主开发的HDPE网箱框架专用管材和六边形网目尼龙网衣,在网箱结构设计和制作技术上进行了多项创新性改进,自行研制了HDPE双管圆形结构的抗风浪网箱。波浪水槽模型试验表明,网箱抗浪能力可达 7 m 波高以上,在原型流速 102 9 cm/s 时,网箱容积损失率约为19 8%。研制的周长50 m,水体2 000 m3 的试验网箱,经两年海区养殖验证,经历 8~9 级大风 38次,10级以上大风3次,最大流速72 cm/s,网箱系统和养殖鱼类安全。
[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] 上海海洋大学学报
[作者]
崔秀芳 康建军 胡勇 张舜
本文以上海海洋大学深渊科学技术研究中心研发的11 000 m全海深复合型无人潜水器(ARV)的吊放为研究对象,考虑潜水器在大深度水深吊放与回收过程中的平稳性与安全性等问题,为消除母船升沉运动对潜水器吊放与回收的影响,防止带缆因张力不均而破坏甚至断裂,造成ARV损坏,结合特定海况下的吊放回收要求,提出了一种适应于全深海ARV吊放回收的被动升沉补偿系统。本文简述了被动升沉补偿系统的组成及其工作原理,对油缸进行了尺寸计算,利用AMESim软件对该系统进行了建模与仿真分析,并重点分析了缆绳的张力控制。数值计算和分
[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。
[期刊] 海洋渔业
[作者]
许柳雄 宋利明 王家樵 高攀峰 姜文新
根据"华远渔18号"和"华远渔19号"两艘冰鲜金枪鱼延绳钓渔船2005年9月15日~12月12日在印度洋热带公海水域(0°47′~10°16′N,61°40′~70°40′E)作业期间收集的数据,以每千钩钓获尾数和平均净重,对环型钩与圆型钩对大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼的选择性、钓获率差异等进行了比较研究。结果表明:不同钓具漂移速度下环型钩与圆型钩各自对大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼的选择性无显著差异;不同钓具漂移速度下环型钩与圆型钩之间对大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼的钓获率无显著差异;环型钩与圆型钩之间对大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼渔获物净重无显著差异。
[期刊] 水产学报
[作者]
林旻 邬骞力 田会元 黄六一 黄桂芳 刘波 王欣欣 王刚
海洋牧场与海上风电融合发展是现代渔业和清洁能源产业融合发展的典型代表，能够构建“海上粮仓+清洁能源”的新产业模式。本文基于福建漳浦六鳌海上风电场风机导管架构建养殖网箱与海上风机融合系统，运用Aqua-FE?有限元工具探究极端波流条件下不同网箱布设深度、波流入射角、生物附着程度对网箱系泊绳张力的影响；采用海洋工程专用设计软件SACS，计算分析风机导管架结构在波流及网箱系泊绳张力作用下的应力分布，评估养殖网箱系泊绳张力对风机导管架基础结构安全性的影响。结果表明，网箱布设深度的增加能够减少网箱系泊绳最大张力，显著改善网箱风机整体结构受力状态；波流入射角的改变对于网箱风机整体结构安全性影响不大；网衣生物附着程度的增加会显著增加网箱系泊绳最大张力，从而造成风机导管架基础杆件大量失效。综上所述，养殖网箱可布设于适当水深以减少受力，同时应及时清理附着生物，适当增加网箱系泊点附近的导管架杆件和导管架底部桩土点杆件的壁厚，以确保养殖网箱与海上风机融合系统结构安全。该结果可为深入研究网箱与风机融合系统的受力，评估该系统的安全性，优化设计养殖网箱与风机融合系统提供数据支撑。
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