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[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]
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] 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] 中国水产科学
[作者]
陈昌平 李玉成 赵云鹏 董国海
运用集中质量方法和刚体运动学原理,建立了单体网格式网箱在波流联合作用下浮架、网衣和锚碇系统受力和运动的数学模型。利用物理模型试验对本数学模型的正确性进行了验证。在此基础上计算了2种波流作用方向、各工况下单体网格式网箱3类锚绳(锚碇锚绳、连接锚绳、网格锚绳)受力、浮架运动及网衣变形的结果,并分析了波流作用方向对网格式锚碇网箱水动力特性的影响。结果表明,当波流作用方向由正向变为斜向(45°)时,锚碇锚绳与连接锚绳受力有较大程度的增加,网格锚绳受力有较小程度的增加;浮架水平方向、竖直方向运动幅度有一定程度减小,浮架倾角及网衣变形变化不明显。
[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] 海洋渔业
[作者]
王绍敏 袁太平 陶启友 郭杰进 胡昱 刘海阳 黄小华
现有的多点系泊系统的复杂性及其暂无替代系泊方式是制约网箱养殖产业走向深远海的因素之一。借鉴单点系泊系统的优势,设计出一型可应用于往复流情况下的新型单锚腿系泊系统,通过计算和海域实测试验表明,该单锚腿系泊系统具备两级刚度的特点,满足网箱的系泊需求。在此基础上,以NACA0030对称翼形网箱为系泊对象,对单锚腿系泊系统与翼型网箱的耦合系统展开了南海海域50YRP海况下7个典型工况的扫略计算,完成系泊系统的安全与效用评估。结果表明,所设计的系泊系统在15～50 m水深范围内均具备较高的安全性,最适宜30 m水深使用。
[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。
[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] 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] 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] 渔业科学进展
[作者]
崔勇 关长涛 秦升杰 公丕海 王新军
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。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
李娜 李昕 施伟 柳春光
针对固定在钢框架上的平面网衣水动力特性进行研究，基于SACS，采用有限元Member单元建立网衣水动力荷载计算模型，利用参考文献中分别使用有限元Truss单元和Beam单元所建立模型的计算结果对该模型进行了验证。通过对比得出，在SACS中所建立的平面网衣数值模型可以较为准确地计算网衣在波流下的水动力，初步证明了在SACS中建立大型钢结构养殖网箱+固定式海上风力机融合结构模型的可行性。进一步，采用该数值计算模型对不同波流工况下网衣结构的水动力荷载进行了计算，分析了不同流速、波高和波周期下网衣受力的分布规律。由计算结果可知，随着海流流速、波高的减小和波周期的增大，网衣受到的水动力荷载呈现出逐渐减小的变化趋势，其中波周期的影响尤为显著，比如由于该参数影响使得指定位置节点水动力荷载差距可达80%；另外，波流作用下网衣结构受到的水动力荷载，最大受力位于网衣顶端两侧位置，波高对网衣上部受力影响更大。这些结果可为融合结构中网箱部分的设计提供参考。
[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] 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
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