一、飞碟型网箱水动力模型试验与理论计算比较（论文文献综述）
王帅纲[1]（2020）在《超高分子量聚乙烯网片水动力特性及数值模拟实验研究》文中研究说明研究显示,近90%的鱼获物通过网渔具捕捞,而网片是网渔具最重要的组成部分,作用在网片上的水动力是网渔具产生阻力的主要来源,为了降低能耗,需要分析研究影响阻力的因素,确定降低阻力的途径,因此研究网片的水动力学特性,对于渔具设计理论的丰富,渔具设计的优化以及提高渔具安全性能等具有重要学术价值和应用意义。此外,由于超高分子量聚乙烯纤维具有强度高、密度小、耐疲劳、耐低温、耐化学性、耐日照和其他辐射等一系列优点,并且在实际使用中不需要任何保护措施,使得超高分子量聚乙烯纤维成为最优异的渔用材料之一,并且随着远洋中层拖网,金枪鱼围网以及大型深水抗风浪网箱的发展,超高分子量聚乙烯渔具在渔业中将会得到广泛的应用,研究超高分子量聚乙烯材料制作的网片,对于丰富渔具设计理论,优化渔具设计等具有重要的学术价值和应用意义。本文研究结果可超高分子量聚乙烯网片结构和优化设计等提出改进意见,具有非常重要的指导意义。本研究在2019年,利用东海水产研究所的静水槽,对固定在方形框架上的5种超高分子量聚乙烯网片进行了一系列实验研究,并使用MATLAB软件对固定在框架上的网片进行了模拟分析研究,结果如下:（1）本文对框架尾流效应进行分析,研究发现尾流效应范围随框架距离的增加而增大,尾流效应对网片流速的影响不大。（2）本文研究超高分子量聚乙烯网片垂直于来流时,阻力系数公式为:Cd90=3.20Re-0.1276（Sk2-0.3926Sk+0.1570）S-0.9830（R2=0.987）,超高分子量聚乙烯网片平行于来流时,阻力系数公式为:Cd0=0.05Re0.1855（Sk2-0.7054Sk+0.1729）S-0.7627（R2=0.756）,超高分子量聚乙烯网片倾斜于来流时,阻力系数与升力系数公式分别为:Cdθ=0.83 sinα（Cd90+Cd0）（R2=0.925）、Clθ=0.20 sin（2α）Cd90Sk-0.2948（R2=0.890）。本文研究网片法向阻力系数公式发现,法向阻力系数与雷诺数成反比,即随雷诺数增大其阻力系数减小。法向阻力系数与切向阻力系数都是关于雷诺数、占空率以及线面积的函数;超高分子量聚乙烯网片阻力系数与升力系数发现,阻力系数具有随冲角增大而增大的趋势,升力系数在冲角为45°左右达到最大值,占空率在不同冲角下对网片具有双重效应;将超高分子量聚乙烯网片的阻力系数与升力系数与聚乙烯网片阻力系数和升力系数进行对比分析研究,结果表明:两种材料的网片阻力系数都具有随冲角增大而增大的趋势,并且阻力系数开始增长较快,随着冲角的增大,阻力系数变化逐渐平稳,在冲角为90°时达到最大值;升力系数随着冲角的增大逐渐增大,并在45°左右达到最大值,达到最大值后升力系数逐渐减小,冲角为0°与90°为升力系数的最小值。通过对比两种材料网片的阻力系数与升力系数发现,超高分子量聚乙烯网片的水动力系数均略高于聚乙烯网片。（3）本文研究超高分子量聚乙烯网片垂直于来流时,阻力公式为:Rd90=1322.92V2（d/a）01661S（R2=0.972）,超高分子量聚乙烯网片平行于来流时,阻力公式为:Rd0=17.29V2（d/a）-0.6669 S（R2=0.888）,超高分子量聚乙烯网片倾斜于来流时,阻力与升力公式分别为:Rdθ=Rd0+0.896（Rd90-Rd0）sinα（R2=0.939）、Rlθ=24.41sin（2 α）V2（R2=0.889）。将垂直于来流的网片阻力公式与棉、苎麻网片的阻力公式以及聚乙烯网片的阻力公式进行对比分析,结果显示:超高分子量聚乙烯网片,聚乙烯网片以及棉、苎麻网片垂直于来流时,三种材料制成的网片阻力都具有随流速而增大的趋势,但三种材料中,超高分子量聚乙烯网片的阻力最大,其次是棉、苎麻材料的网片,阻力最小的是聚乙烯材料的网片;本文通过研究超高分子量聚乙烯网片升力公式发现,网片升力在45。左右达到最大值,升力随着冲角增大而增大,达到最大值后逐渐减小,研究还发现本次实验结果升力高于聚乙烯网片。（4）本文研究超高分子量聚乙烯网片最大位移量与来流冲击时间关系:y=0.3711t-0.0082（R2=0.999）,超高分子量聚乙烯网片最大位移量与附加质量系数关系:y=0.003x-1.5403+0.5472（R2=0.998）,超高分子量聚乙烯网片最大位移量与网线直径关系:y=0.003d-1.0682+0.5409（R2=0.999）。以限元理论为基础,并且运用集中质量法对超高分子量聚乙烯网片物理建模,再利用牛顿第二定律对各质量点列出一系列动力学运动方程,为方便进行运算,本文进行将复杂的二阶微分方程公式降阶为一阶常微分方程,使得计算量大大减小。最后使用五阶六级龙格库塔公式对每个质量点的运动方程求解。由于该种算法对步长要求较高,因此对步长的取值为0.00001,使研究结果精确度和稳定性更高。结果表明:来流冲击时间与网片最大位移量呈正比,即冲击时间越长,最大位移量越大,但最大位移量到达最大值时,即使超高分子量聚乙烯网片冲击时间的增加,最大位移量基本稳定且不会增加,实验发现网片在来流冲击时间为2.5s时网片最大位移量趋于稳定;超高分子量聚乙烯网片的形变与网线直径有关,研究发现网线直径越大,网衣的变形程度越大,即网片最大位移量也越大;研究还发现附加质量系数倍数与网衣形变程度有关,随着附加质量系数倍数的增大,网片的最大位移量逐渐减小,两者之间呈负相关性。
刘航飞[2]（2018）在《基于ABAQUS的波浪对金属菱形链网的水动力特性研究》文中提出近年来,传统近岸网箱造成海洋环境的破坏日益显着,并且传统的纤维类网箱在波流作用下变形严重,影响了鱼类生存空间,同时也导致了鱼类品质降低。与传统网箱相比,深海金属网箱具有抗浪、抗流、耐腐蚀、轻附着、低污染等优点,成为了极具发展潜力的新型养殖模式。在工作中,金属网衣作为网箱的重要组成部分,承受着复杂的波浪和水流作用,因此研究金属网衣的水动力特性具有十分重要的意义。本文基于有限元方法,利用ABAQUS软件对铜锌合金菱形链网在波浪作用下的水动力特性进行数值模拟。网衣采用梁单元进行模拟,网线之间的接触作用采用连接单元进行模拟。并在试验的基础上分析了金属网衣在波浪荷载作用下的动态响应,为网箱的设计提供依据。本文主要内容包括:第一章是绪论,介绍了论文研究的背景和意义,概述了国内外金属网箱的发展情况,分析了当前国内外学者对网衣的数值模拟和试验研宄进展,并提出了本文的研究内容。第二章首先对有限单元法进行了概述,然后介绍了动力学问题中的直接积分法,最后对ABAQUS软件进行了简单介绍。第三章主要针对数值模型进行了验证,首先对金属网衣的模型进行了简化,并对其受力进行了分析;然后通过设计静力加载试验和波浪力试验,分别从位移和受力两个方面验证了金属菱形链网数值模型的合理性和正确性,为进一步研究波浪作用下金属网衣的水动力特性提供了良好的基础。第四章研究了金属网衣在波浪作用下的水动力特性。在数值模拟的基础上分析了铜锌合金菱形链衣在波浪作用下的受力,并研宄了波浪周期、波高、网目大小和网线直径的变化与金属网衣所受波浪力之间的关系。第五章是结论与展望,总结了本项研究所取得的成果,并展望了今后可能的研究方向。
唐浩[3]（2017）在《金枪鱼围网网具水动力特性及沉降性能研究》文中研究说明金枪鱼围网是围捕类渔具中最为先进的一种作业方式,其作业原理是利用中上层鱼类的表层集群行为,采用圈捕的方式,通过收绞底纲完成包围鱼群,达到捕鱼目的。这种围捕的基本技术最初应用于鲐鱼、沙丁鱼和鳀鱼等小型鱼种,后来扩展到表层金枪鱼渔业中。目前,金枪鱼围网的目标鱼种包括鲣鱼Katsuwonus pelamis、黄鳍金枪鱼Thunnus albacares等。由于以前的捕捞技术是建立在渔业资源相对比较丰富、能源成本较低以及捕捞对环境影响较小的基础上,但随着渔业资源不断被开发利用,现在的渔具渔法更关注于生态环境的保护,以及能源成本的节约,从而引发了渔具设计理念的转变。围网网具发展步入到了网具性能优化的阶段,这主要是渔业管理的驱动,使人们不仅仅只关注高效的围网网具,更多地去关注生态保护及节能的优化网具。围网研究的主要内容有网具沉降特性、水动力特性及网具形态三方面,为了实现网具性能的优化适应现如今的捕捞策略,本研究立足于围网沉降特性和水动力特性研究,对网具本身属性和捕捞参数进行优化,以期提高网具的作业性能。网具优化的参数可包括:网具结构、网具本身属性、捕捞操作参数、放网模式等。但在网具性能优化过程中,1)围网网具的主要作业指标及影响因素有哪些?2)不同材料的网片水动力特性的变化规律?3)对于围网和拖网渔具,在水中运动均与水流呈小冲角运动,网具的水动力特性如何表现?4)优化参数对网具特性的影响效果评估?5)如何评价优化网具的渔具性能?这些问题是造成我国金枪鱼围网网具性能优化的方向不明确的一些主要原因。为此,本研究通过海上实测调查的结果,得到了网具的作业性能的影响因素,在实测的基础上开展新兴材料的网具水动力特性研究,了解不同材料和不同结节类型的网片水动力特性,量化分析下纲配重、放网速度对网具性能的影响,以及不同材料的网具沉降特性的差异,最终提出我国金枪鱼围网的优化方案,并通过动水槽试验评估优化后网具性能效果。主要研究结果如下:（1）渔船的放网速度及网具的沉降速度为决定捕捞成功与否的关键因素;鱼群的运动速度越快,捕捞的可能范围将急剧下降。当鱼群移动速度（下潜速度）超过1.5 m/s时,除非极具表层洄游性鱼类之外,稍具有一定深度的鱼群,则无捕获的可能;投网位置的选择不能忽视,投网位置与鱼群中心的距离越近,易导致鱼群的反应,从而增加逃逸概率;网具规模较大时,必须配合操作条件及鱼群的动态性能的判断作业,从而增加捕获成功率。（2）海洋环境和捕捞参数对围网沉降特性影响:应用广义可加模型（GAMs）对88网次的海上实测自由鱼群捕捞数据进行分析得到:120 m水层的海流速度是环境因素当中对围网沉降深度影响最大的因素;长高比较小的围网具有较好的沉降性能;长高比、放网时间和括纲长度对沉降深度影响显着;而长高比、放网时间、60 m水层流速、括纲长度和跑纲长度对沉降速度影响显着;建立的沉降深度和沉降速度最佳模型可用于预测在不同渔法操作和环境条件下的网具沉降性能,这对于成功捕捞自由鱼群是十分必要的。（3）动水槽试验结果显示,无结节聚乙烯（PE）网片的水动力系数与网目占空率有关;当网片平行于来流方向时,占空率与阻力系数存在负相关关系,而当网片垂直于来流时两者关系为正相关;网片倾斜于水流放置时,阻力系数随着冲角的增加而增大,升力系数在冲角为50°（临界冲角）时达到最大;当冲角小于该临界冲角时和大于临界冲角时,阻力系数和占空率的关系正好相反,即在小冲角下升、阻力系数与占空率均呈负相关关系,而在大冲角时呈现完全相反的结果。通过非线性拟合得到了聚乙烯网片的水动力系数公式:CD90=5.568α0.292Re-0.125（500< Re <5300）CD0=0.127α-0.534Re-0.040（500< Re <5300）CDθ=CD90sinθ+(CD0-1.775αsinθ)cos2θCLθ=0.251α-0.481CD90sinθcosθ（4）对尼龙（PA）网片,雷诺数和占空率对其水动力系数的影响较为显着,随着雷诺数的增大,阻力系数减小并逐渐趋于平稳;占空率与平行阻力系数存在负相关关系,而与法向阻力系数呈正相关关系;网片倾斜于水流时,升力系数在冲角为50°（临界冲角）时达到最大;当冲角小于该临界冲角时和大于临界冲角时,阻力系数和占空率的关系正好相反,即当冲角趋于0°时占空率越小阻力系数越大,而当冲角趋于90°占空率越大阻力系数越大;在相同条件下,有结网片的阻力系数是无结网片阻力系数的1.231.35倍;当雷诺数低于2200,PE网片的阻力系数较PA网片大;但当雷诺数大于2200,PA网片阻力系数反而小于PE网片。根据试验结果拟合了尼龙网片的水动力系数经验公式:CD90=1.691α0.114Re-0.011（400< Re <3600）；CD90=19.371Rh-0.643+1.139CD0=0.172α-0.407Re-0.031（500< Re <5500）CDθ=CD90sinθ+(CD0-0.889αsinθ)cos2θCLθ=0.38α-0.162CD90sinθcosθ（5）小冲角是围网和拖网渔具在水中作业时较普遍的情况,通过自主设计的试验装置,进行了网片水动力的小冲角试验。发现试验框架在0-20°范围内表现稳定,即框架阻力低于总阻力的20%,满足试验的基本要求;小冲角条件下,网片阻力系数与雷诺数、占空率和冲角有关;阻力系数随着冲角的增大而增大,但与占空率和冲角呈负相关关系;相同占空率的无结节尼龙网片的阻力系数约占有结节网片的77.9%。根据试验结果推导出了小冲角条件下的网片阻力系数公式:CD=0.172α-0.407Re-0.031(1+sinθ0.9051.822上式可应用在渔具（围网、拖网等）与水流呈小冲角作业时,网具理论计算及数值模拟方面,同时也可利于此公式对围网模型准则进行修正。（6）聚乙烯、尼龙和涤纶3种网片的沉降性能动水槽试验结果表明:网片的沉降深度随着沉降时间的增加而增加,直至达到最大沉降深度;下纲配重的增加使网片的沉降特性有着显着性的提高,其中聚乙烯网片的提升幅度最大,其次是尼龙和涤纶网片;占空率与网片的平均沉降速度呈负相关关系;不同材料的网片沉降特性存在显着性差异,涤纶网片的沉降特性最佳,依次是尼龙网片和聚乙烯网片;试验结果证明结节网片的沉降特性劣于无结网片。（7）下纲配重和放网速度对沉降特性影响:利用天然水域中的金枪鱼围网模型网试验结果与海上实测结果进行了对比。结果发现,下纲重量的增加和放网速度的增大,有利于模型网的沉降性能提升;下纲配重是影响网具沉降性能最重要的因素;对比网具中部和取鱼部的沉降速度,围网翼端位置的沉降速度最大;模型网的沉降速度达到实物网的97.2%左右,可近似认为模型网的沉降速度能够客观反应实物网的沉降速度。这表明了我们的模型试验可作为一种重要的补充方法去评估原型网的实测性能。（8）在基础试验的结果上,利用小冲角阻力系数公式对围网模型网准则进行修正,然后制作模型网和设计模型网动水槽试验。本研究采用两种优化的模型网进行动水槽试验:模型网主网衣部位的网目由原来的25 mm更换为30 mm;模型网主网衣1/3部位（靠近下缘网附近）网衣由30 mm更换为45 mm。通过试验结果发现:1)侧流放网是较为理想的放网模式,相比于其它放网模式可使优化网具在沉降特性、包围面积方面有着显着的提高;2)从括纲张力角度来说,顺流放网为较佳放网模型,因其产生较小的括纲张力。取鱼部的张力较网翼部的张力大,两个部位的张力均在绞纲完成时达到最大;3)网目增大使网具沉降性能提升和括纲绞收时间减小。对下缘网附近的网目进一步增大,使网具阻力减小9.26%;4)顺流放网时,网船移动距离和漂移距离均最小,网目增大网具阻力减小使网船的漂流距离减小。可认为上述网具优化方案是切实可行的,在网具节能、网具形态和沉降特性方面均有显着性作用,可作为我国大型围网网具性能优化的主要方向。
金宇锋[4]（2016）在《单锚张纲张网网口结构优化研究》文中研究指明单锚张纲张网起源于上世纪80年代,江苏为保护大黄鱼、小黄鱼、银鲳等具有重要经济价值的渔种,以鮟鱇网为基础,改革而来。90年代以后,对帆张网渔具不断进行优化,渔具作业性能不断提高,帆张网生产技术日趋成熟。帆张网作业的优点不断凸显。帆张网以其网具规模大、单船可载数量高、能耗低、效益高、渔获效率高、产量高的等优点受到渔民们的广泛好评。然而,传统张纲张网在实际生产作业中还除了存在渔场面积过大、捕捞强度过高、渔具选择性差等问题,此外由于渔具网口结构简单,在作业过程中易造成网口网衣皱褶、受力不均并引起网衣破损、移锚等问题。本文针对主要针对网衣破损、移锚问题,提出并试验了一种新型网口结构:对传统张网网口网衣进行剪裁、形成“有翼”结构,并通过数值模拟的方法,结合模型试验试验和海上实测,对试验网和对照网作业状况和扩张性能进行比较。使用经济作业中最为常用的单锚张纲张网（230m×180m）作为对照网,静水池模型试验于2012年3月28-29日在中国水产科学研究院东海水产研究所静水池中开展,遵循田内准则,对照网大、小尺度比分别采用25和3.73,试验网I（网口剪裁斜率为1:5）大、小尺度比分别采用25和3.95。在模型试验中,测量了在不同速度下测试网口（网口高度、网口宽度）的扩张度、网具阻力,观察网具工况。数值模拟方法以集中质量法为基础建立帆张网动力学模型,并通过网目群化方法对试验网I、II、Ⅲ（网口网衣剪裁斜率分别为1:5、1:7和1:3）和对照网进行简化,然后利用MATLAB软件对两种网具进行数值模拟。数值模拟中,针对网具总阻力和网口扩张性能以及张网局部张力进行了测量,最后通过MATLAB绘图功能,对帆张网的空间形状进行3D虚拟呈现。除此以外,通过2个阶段的海上实测,,观察试验网与对照网的作业工况,统计网具的破网率。通过三种方法对照网和试验网综合比较,得到如下结论:（1）数值模拟结果中,网具总阻力和网口扩张与水流大小有关。水流越大,网具总阻力越大,网口扩张面积越小;网口受到水流后会向外扩张,然后向内收拢,直至最后保持稳定。（2）数值模拟结果中,网口剪裁斜率采用1:3,相较于对照网,网具总阻力平均减小2.04%,被网张力减少16.59%,网口扩张面积减小14.61%;网口剪裁斜率采用1:5,相较于对照网,网具总阻力平均减小3.48%,网口扩张面积减小16.98%,被网张力减小18.03%;网口剪裁斜率采用1:7,相较于对照网,网具总阻力平均减小6.23%,被网张力减少22.29%,网口扩张面积减小26.23%。（3）模型试验中,网口斜率采用1:5,相较于对照网,网具总阻力平均减小5.12%,网口扩张面积减小16.80%。（4）经比较,对照网与试验网数值模拟结果和模型试验结果,网具总阻力相差不到4%,网口高度和宽度相差不到11%,数值模拟的方法可以较好地模拟帆张网渔具在恒定水流下的作业状况和扩张性能;（5）海上观察结果显示,对照网破网率为12%;试验网破网率为4%。分析数值模拟、模型试验、海上实测结果,试验网较对照网,网口网衣扩张、网具总体工况较对照网得到改善,网具阻力有所降低;海上生产试验同时也证实了网口的结构优化措施可有效降低张网的破网率。试验网网口剪裁会导致网口扩张面积减小,因此在进行帆张网网口优化时应采取一个合适的剪裁斜率,本研究建议斜率选取1:5左右为宜。
许柳雄,唐浩[5]（2016）在《围网网具性能研究进展》文中提出很多国家与地区的围网渔业在近海和远洋都有着较快速的发展。随着渔业管理日趋严格、能源成本的提升以及科学技术的发展,生态保护和能源节约日益受到关注。围网网具的研究也步入到性能优化的阶段。本文对国内外关于围网网具性能研究的文献进行梳理,概括了利用海上实测、模型试验和数值模拟方法研究围网作业性能的热点问题（沉降性能,网具受力,网具形状等）,为围网的网具结构设计、渔法改进和围网性能优化提供基础依据。
张田浩[6]（2016）在《三种不同浮绳式框架养殖围网水动力性能水槽试验研究》文中进行了进一步梳理浅海围网养殖是一种全新的海水生态养殖方式,养殖围网主要由网衣系统、框架系统、贴底系统和系泊系统组成,敷设在开放海域,主要承受风、浪、流等海洋水文因子的作用,在灾害天气袭击下会产生网衣变形和扭曲甚至绳索断裂,会造成养殖围网的养殖水体减少、安全性能下降直至设施摧毁等巨大损害。因此,研究围网系统的水动力特性十分重要,对设计完善海水养殖围网设施,提高设施的耐久性、安全性和养殖效率,具有重要的现实意义。本研究依据渔具力学理论,结合浅海围网敷设海域的基本设施条件和水文条件等情况,参照实物养殖围网,设计制作了3组由不同浮绳式框架构成的养殖围网模型,在动水槽中进行了水流模型试验研究,分析围网的水动力特性。对比分析了不同的浮绳式框架围网在不同水流速度、不同系泊角度、不同试验水深、以及不同底部系泊条件下的水动力特性。同时通过数码相机实时拍摄获取试验时围网形状的照片信息,结合围网形状的相关计测方法,利用图像解析软件经过一系列的坐标获取、修正之后,得到围网位置坐标信息。在通过R语言编程将试验围网和浮绳式框架侧边进行了二维可视化呈现,初步得到3组浮绳式框架围网模型的侧面网衣在不同水流和不同系泊角度条件下的变形效果。首先进行围网模型水动力特性水槽试验。根据围网列实际情况,依据田内渔具模型准则和松田胶特别准则,确定水平大比例尺50、垂直大比例尺10、小比例尺3,设计制作了有结节网衣与3种浮绳式框架（由直径0.5m与高0.8m的圆柱形泡沫浮筒浮绳式框架、长0.9m高0.6m宽0.5m的长方体泡沫浮筒浮绳式框架、直径为0.2m圆球或椭圆球塑料浮筒浮绳式框架）构成的周长为6m的方形浮绳式围网试验模型,选择预加张力系泊方法,在日本东京海洋大学进行动水槽模型试验,流速分别为17cm/s、23cm/s、28cm/s、35cm/s、45cm/s,系泊纲与水深方向的夹角（系泊角度）分别为90°、76°、74°、71°、68°、63°、59°,试验水深分别为1.35m、1.2m。试验结果如下:3组围网模型的框架纲和系泊纲水动力与流速呈幂函数关系;除了90°系泊角以外,系泊纲受力与系泊角基本呈反比例关系,而框架纲受力与系泊角度无明显关联,它在一定区间范围内跳动变化;框架纲和系泊纲受力最大值随水深降低有所增加,当水深增大时,受力最大值有所减小。长方体浮子浮绳式框架围网模型水流试验:当系泊角度90°时,随着流速的增大,模型系泊纲受力最大值为19.6N,框架纲受力最大值为1.5N;当流速45cm/s时,不同系泊角度下,系泊纲受力最大值为19.6N,框架纲受力最大值为5.2N。圆柱体浮子浮绳式框架围网模型水流试验:当试验水深1.35m、系泊角度90°时,随着流速的增大,模型系泊纲受力最大值为11.2N,框架纲受力最大值为7.8N;当流速45cm/s时,不同系泊角度下,系泊纲受力最大值为12.7N,框架纲受力最大值为7.8N。当试验水深1.2m、系泊角度90°时,随着流速的增大,模型系泊纲受力最大值为12.4N,框架纲受力最大值为8.6N;当流速45cm/s时,不同系泊角度下,系泊纲受力最大值为13.8N,框架纲受力最大值为8.6N。球形浮子浮绳式框架围网模型水流试验:当系泊角度90°时,随着流速的增大,模型系泊纲受力最大值为19.2N,框架纲受力最大值为10.8N;当流速45cm/s时,不同系泊角度下,系泊纲受力最大值为19.2N,框架纲受力最大值为11N。其次,对围网模型试验时数码相机拍摄到的照片信息进行处理,获取围网形状变形情况。利用Plot digitizer图像解析软件从数码相机拍摄到的图片中读取坐标,经过修正得到网片各节点的坐标位置,编写计算机R语言程序实现围网侧面网衣及框架系统的二维可视化,并且利用Pracma模块中的Polyaera公式计算出侧面网衣面积。结果如下:（1）在不同水流和不同系泊角度下,长方体浮子浮绳式框架围网和圆柱体浮子浮绳式框架围网的体积保持率要明显优于球形浮子浮绳式框架围网;（2）长方体浮子浮绳式框架和圆柱体浮子浮绳式框架围网在流速45cm/s,侧面网衣面积变化较小,均小于10%,长方体浮子浮绳式框架围网侧面网衣缩减了10%,而圆柱体浮子浮绳式框架围网侧面网衣缩减了6.8%左右。对于圆柱体浮子浮绳式框架围网,水深并没有对侧面网衣的变形带来影响,网衣结构依旧保持了较为稳定的情况。而球形浮子浮绳式框架围网侧面网衣变形受系泊角度影响极大,当系泊角度到71°时,网衣面积骤减,且系泊角度进一步缩小时,网衣缩减的面积也高达将近30%以上。（3）流速对围网模型侧面网衣的影响均比较小,面积缩减最多不超过10%。通过对3种围网模型水动力学的理论分析、水槽试验和二维可视化呈现,初步得到浅海浮绳式框架围网框架系统和系泊系统的水动力变化规律以及稳定性等水动力特性,为浅海围网设计、制作、敷设和应用提供理论依据和技术支撑。
陈鹿,周应祺,曹道梅,邹晓荣,李玉伟,黄洪亮,刘健[7]（2015）在《尼龙有结节菱形网片的水动力系数》文中研究表明为了提高网片水动力系数的计算精度,本文通过动水槽实验对5种网片的水动力学性能进行测试。测试的参数包括水流对网片的冲角、流速、网片的水平缩结系数ET等,网片的水动力学升力系数CL、阻力系数Cd、升阻系数比K等。结果表明:（1）当雷诺数Re小于1 500,冲角小于45°时,阻力系数呈现先增后减的趋势;而冲角大于45°时,阻力系数呈减小的趋势。雷诺数Re大于2 800时,阻力系数基本趋于稳定。（2）升阻系数比K最大值出现在20°附近;在30°90°之间,K值呈减小趋势;（3）升阻力系数随d/a的增大先增大后减小;（4）升阻力系数随线面积系数的增大而减小;（5）通过多元非线性拟合得出升阻力系数的经验公式,拟合度较好。本实验经验公式为拖网阻力的计算提供了依据。
徐为兵,朱克强,张大朋,杨然哲[8]（2015）在《网格锚定单体碟形网箱的水动力特性研究》文中研究指明目前碟形网箱在我国并未得到广泛的推广应用,但其良好的抗流抗变形能力和可沉降特点使其在大风大浪水流湍急的深海水域有着不可替代的作用。如能在深水碟形网箱的基础上,开发出具有自主知识产权的深水网箱,必将对我国的养殖业产生重大的影响。本文基于凝集参数法,利用Orca Flex软件建立网格锚定的深水碟形网箱模型,并进行了多海况下的数值计算。结果表明,波流联合作用下,对锚绳张力影响最大的为海流流速,其次为波高,周期对张力的影响并不明显;锚绳最大张力并非出现在入射波与流速同向的情况下,而是发生在两者存在某一夹角时;浮环最大倾角随流速和波高线性增大,随着波浪周期增大而减小;此外,下沉能明显改善网箱系统和锚绳的受力。
许条建[9]（2013）在《离岸组合式网箱水动力特征研究》文中研究表明20世纪,人类的活动主要局限在占地球面积三分之一的陆地,但是随着人口膨胀、环境污染以及资源短缺等问题的越来越严重,人类加大了对海洋资源的开发和利用,因此,21世纪成为了海洋经济的新时代。随着人民生活水平的逐步提高,对水产品的需求也在增加,为了满足人民对于水产品的需求,需要加大海洋渔业资源开发的力度。近年来,海洋渔业资源的年均产值占到海洋经济总值的三分之一。传统的海洋渔业资源开发包括养殖、增殖和捕捞,但是受到海洋污染、过度捕捞等因素的影响,海洋水产品的捕捞量逐渐下降。开发海洋渔业资源必须走海洋牧场化的道路,利用网箱进行水产品养殖是人工牧场化养殖的主要方式。虽然近年来网箱养殖产业在国内得到大力发展,但是相关的基础研究还比较薄弱。为此,依托国家自然科学基金面上项目、重点项目,开展了深水组合式网箱的水动力特性研究。基于集中质量法以及刚体运动学原理,建立了组合式网箱及其网格式锚绳系统的数值模型,进行了大量的物理模型试验对该数值模型进行验证。本文的工作主要包括以下几个方面：不规则波浪作用下单体网箱的水动力特性；组合式网箱及其网格式锚碇系统在纯波、纯流及波流联合作用下的水动力响应；可下潜式网箱及其锚绳系统的研究。本文的结构安排如下：第一章为绪论,介绍了本文的研究背景和意义,分析了当前国内外网箱水动力方面的研究进展,结合前人的研究成果,提出了本文的研究目标和内容。第二章描述了网箱及其锚绳系统的数值模型,该模型是基于集中质量法和刚体运动学原理建立的；为了对该数值模型进行验证,结合中国目前常用的重力式网箱的几何和材料参数以及实验室波浪水槽的几何尺寸和造波、造流能力,设计了相应的网箱和锚绳系统的物理模型。第三章介绍了随机过程的谱分析方法,采用数值模型分析了单体网箱在规则波浪和不规则波浪作用下的水动力响应,并与物理模型实验的结果进行对比,对该数值模型进行了验证；利用统计学方法和谱分析的方法在时域和频域内对单体网箱及其锚绳系统在不规则波浪作用下的水动力响应进行分析。采用雨流计数法和σ-Ⅳ曲线分析了单体网箱的网格式锚绳的疲劳损伤,研究了锚绳应力幅值的分布特征和简化的疲劳分析方法的可行性。第四章利用数值模型和物理模型试验分析了组合式网箱及其网格式锚碇系统在纯波、纯流及波流联合作用下的水动力响应；分析研究了波浪和水流作用下各类锚绳的受力特性和相互关系,分析了网格水下深度、锚点数量和波流入射方向对锚绳力的影响,分析比较了网箱横、纵向组合方式,组合个数,组合排数对锚绳受力、网箱运动和网衣变形的影响。第五章对单点锚碇和多点锚碇条件下的可下潜式网箱水动力响应进行研究,分析了刚体框架、连接点深度、网格平台下潜深度对网箱下潜动力响应的影响。
刘莉莉[10]（2012）在《网渔具水动力学特性的数值模拟研究 ——以刺网和张网为例》文中进行了进一步梳理网渔具由柔软的网衣、绳索以及浮、沉子等材料所构成，在作业过程中受到水流和波浪以及浮沉力等的作用展开呈一定的形状。为此，设计者利用水槽模型实验和力学分析等手段，希望在设计阶段能够预测渔具在作业时的形状、受力及其运动的特性，以优化渔具的设计，达到良好的捕捞效果。近十年来，由于计算机技术和数学、力学分析方法的进步，关于网渔具水动力学特性的数值模拟研究已逐渐成为渔具力学领域的研究前沿，引起了国内外相关研究者的更多关注，取得了一些令人瞩目的成果。网衣在波流场中同时受到拖曳力以及惯性力的作用，在渔具力学的计算分析中，流体作用力计算普遍使用了工程上的阻力公式，但其关键问题在于了解和选择合理的拖曳力系数Cd以及惯性力系数Cm。回顾过去的研究，网衣在流场中的拖曳力系数Cd的研究结果相对较多，而网衣惯性力系数Cm的研究却近乎空白。本文为研究柔性网衣在波浪中的水动力特性，特别设计开展了水槽中的网衣受迫振动实验。实验网衣为方形，网衣四角通过专门设计的可测量两个方向力的“”型测力计与受迫振动装置相连，并给予一定的初始张力。其次，建立与此实验相匹配的网衣在水下振动的有限元动力数值模型。通过对实验受力与计算受力进行傅里叶分析后得到的振幅与相位的比较，用最小二乘法和迭代的方法确定拖曳力系数Cd和惯性力系数Cm。观察不同的参数对Cd与Cm的影响，得到以下结论：（1）频率比较小的时候，拖曳力是主导力；随着频率的增加，惯性力的贡献越来越大。另外，Kc数对于惯性力有一个正面的积极作用。对于较大的Kc数，惯性力所占的比重也越大。（2）随着频率的增加，Cd与Cm都有下降趋势，Cd随着雷诺数Re变化的趋势与在流场中的结果相似；（3）振动幅度的增加会使Cd下降，但是对Cm的影响不是太明显；（4）网衣的疏密度对Cd和Cm均有积极作用。其次，建立了网衣在波流场中运动的有限元动力数值模型，并以刺网类渔具与张网类渔具为例，进行了渔具水动力学特性的数值模拟。为了简化计算，数值计算采用了“网目群化”（mesh-grouped）的方法，即在保持力学相似与几何相似的条件下，将一定目数的实际网目合并成一个虚拟的计算网目进行计算，以减少计算量。在刺网和张网渔具的水槽模型实验中，通过在网具上安装发光二极管作为示踪点，用CCD记录示踪点的运动轨迹；通过对定常流和波流联合作用下渔具的锚绳受力与发光二极管示踪点运动轨迹的计算值与实验值的比较与分析，结果表明：模型实验的实测值与数值计算结果符合良好。第三，数值模拟方法不仅可以获得波流作用下网渔具的形状、张力分布和运动特性，还可以利用计算机图形技术，对渔具的形状、张力分布和运动进行3D虚拟呈现，将此与计算机辅助设计相结合，可进一步为渔具的理论设计提供理论基础。
二、飞碟型网箱水动力模型试验与理论计算比较（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、飞碟型网箱水动力模型试验与理论计算比较（论文提纲范文）
（1）超高分子量聚乙烯网片水动力特性及数值模拟实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 网片水动力特性研究现状 |
| 1.2.2 渔具数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究思路 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 框架水动力系数的研究 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 框架尾流效应数据处理 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 网片水动力系数的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 实验材料 |
| 3.4 实验方法 |
| 3.5 数据处理 |
| 3.6 结果与分析 |
| 3.6.1 网片垂直于来流时的阻力系数 |
| 3.6.2 网片平行于来流时的阻力系数 |
| 3.6.3 网片倾斜于来流时的阻力系数和升力系数 |
| 3.7 讨论 |
| 第四章 网片阻力的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设备 |
| 4.3 实验材料 |
| 4.4 实验方法 |
| 4.5 数据处理 |
| 4.6 结果与分析 |
| 4.6.1 网片垂直于来流时阻力的研究 |
| 4.6.2 网片平行于来流时阻力的研究 |
| 4.6.3 网片倾斜于来流时阻力的研究 |
| 4.6.4 网片倾斜于来流时升力的研究 |
| 4.6.5 拟合公式 |
| 4.7 讨论 |
| 第五章 超高分子量聚乙烯网片数值模拟的影响因素分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型建立假设 |
| 5.3 物理模型的建立 |
| 5.3.1 质点运动方程 |
| 5.3.2 重力和浮力 |
| 5.3.3 张力 |
| 5.3.4 阻力 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 网片在来流中的变化特性 |
| 5.4.2 影响网片形状的因素 |
| 5.5 讨论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 不足之处 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于ABAQUS的波浪对金属菱形链网的水动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外金属网箱发展概况 |
| 1.3 国内外网衣水动力特性研究概况 |
| 1.4 本文研究内容和方法 |
| 2 基本理论与方法 |
| 2.1 有限元方法简介 |
| 2.1.1 有限单元法发展现状 |
| 2.1.2 有限单元法理论基础 |
| 2.1.3 解线性方程组 |
| 2.2 有限单元法动力分析原理 |
| 2.2.1 Newmark法 |
| 2.2.2 中心差分法 |
| 2.3 ABAQUS软件简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 金属网衣数值模型的建立和验证 |
| 3.1 金属网衣数值模型的建立 |
| 3.1.1 金属网衣模型简化 |
| 3.1.2 金属网衣受力分析 |
| 3.1.3 数值模拟结果 |
| 3.2 静力加载试验模型测点位移验证 |
| 3.2.1 试验概况 |
| 3.2.2 模型测点位移验证 |
| 3.3 水槽试验波浪力验证 |
| 3.3.1 试验概况 |
| 3.3.2 模型波浪力验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 金属网衣的水动力特性分析 |
| 4.1 波浪周期对金属网衣水动力特性的影响 |
| 4.2 波高对金属网衣水动力特性的影响 |
| 4.3 网目大小对金属网衣水动力特性的影响 |
| 4.4 网线直径对金属网衣水动力特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）金枪鱼围网网具水动力特性及沉降性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 技术路线图 |
| 论文研究的前沿性 |
| 本论文的主要创新点 |
| 第一章 围网网具性能研究进展 |
| 1.1 围网尺度、结构及作业流程 |
| 1.2 围网性能研究的热点指标 |
| 1.3 围网网具性能研究方法 |
| 1.4 围网沉降性能研究 |
| 1.4.1 网片沉降性能 |
| 1.4.2 围网沉降性能——海上实测 |
| 1.4.3 围网沉降性能——模型试验 |
| 1.5 围网网具受力和几何形状研究 |
| 1.5.1 网片水动力系数研究 |
| 1.5.2 围网网具受力研究 |
| 1.5.3 围网网具几何形状研究 |
| 1.5.4 围网数值模拟 |
| 1.6 围网网具包围遮断效果的理论分析 |
| 1.6.1 理论探讨 |
| 1.6.2 理论计算结果探讨 |
| 1.6.3 鱼群逃逸类型 |
| 1.6.4 总结 |
| 1.7 科学问题的提出 |
| 第二章 自由鱼群捕捞时网具沉降特性影响因素分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 调查船和渔具 |
| 2.2.2 数据采集 |
| 2.2.3 数据分析 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 沉降性能的对比 |
| 2.3.2 GAM分析结果 |
| 2.3.3 模型验证 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 长高比 |
| 2.4.2 海流变量 |
| 2.4.3 模型的预测性能 |
| 2.4.4 分析方法 |
| 2.5 总结 |
| 第三章 网片水动力特性研究 |
| 3.1 聚乙烯网片水动力特性研究 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 材料与方法 |
| 3.1.2.1 试验网片样本 |
| 3.1.2.2 试验装置与程序 |
| 3.1.2.3 数据分析 |
| 3.1.3 结果 |
| 3.1.3.1 网片垂直来流时的阻力系数 |
| 3.1.3.2 网片平行于水流的阻力系数 |
| 3.1.3.3 网片倾斜于水流方向时的阻力系数和升力系数 |
| 3.1.4 讨论 |
| 3.1.4.1 试验结果与先前经验公式对比 |
| 3.1.4.2 不同网线材料的网片阻力系数对比 |
| 3.2 不同结节类型的围网网片的水动力特性 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 材料和方法 |
| 3.2.2.1 试验网片 |
| 3.2.2.2 水动力系数 |
| 3.2.2.3 试验程序 |
| 3.2.3 结果 |
| 3.2.3.1 法向阻力系数 |
| 3.2.3.2 网片平行于水流时的阻力系数 |
| 3.2.3.3 网片倾斜于水流时的阻力系数和升力系数 |
| 3.2.3.4 PE网片和PA网片水动力系数的对比 |
| 3.2.4 讨论 |
| 3.2.4.1 对比分析法向阻力系数 |
| 3.2.4.2 对比分析平行阻力系数 |
| 3.2.4.3 对比分析倾斜水动力系数 |
| 3.2.4.4 不同结节类型和网线材料对水动力系数的影响 |
| 3.2.4.5 试验装置对结果的影响 |
| 3.3 网具基础研究应用-网片数值模拟 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 模型构造 |
| 3.3.3 运动方程 |
| 3.3.4 数值计算方法 |
| 3.3.5 数值计算 |
| 3.3.6 数值模拟案例-网片数值模拟 |
| 3.4 总结 |
| 第四章 小冲角下网片水动力特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料方法 |
| 4.2.1 试验网片 |
| 4.2.2 试验装置 |
| 4.2.3 水动力系数 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 试验设计的框架阻力 |
| 4.3.2 尼龙网片水阻力系数与冲角的关系 |
| 4.3.3 雷诺数对阻力系数的影响 |
| 4.3.4 占空率对网片阻力系数的影响 |
| 4.3.5 小冲角阻力系数公式 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 网片沉降性能试验与理论分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 试验装置 |
| 5.2.3 数据处理 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 尼龙网片的沉降特性变化规律 |
| 5.3.2 涤纶网片的沉降特性变化规律 |
| 5.3.3 聚乙烯网片的沉降深度变化规律 |
| 5.3.4 占空率对网片平均沉降速度的影响 |
| 5.3.5 GAM分析结果 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 沉降运动的理论方程探讨 |
| 5.4.2 下纲配重对网片沉降速度的影响 |
| 5.4.3 占空率对网片沉降性能的影响 |
| 5.4.4 不同材料和结节类型对沉降性能的影响 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 天然水域中金枪鱼围网模型网性能评估 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料方法 |
| 6.2.1 原型网 |
| 6.2.2 模型网设计 |
| 6.2.3 海上实测 |
| 6.2.4 模型试验 |
| 6.2.5 数据处理 |
| 6.3 结果 |
| 6.3.1 模型试验结果 |
| 6.3.2 GLM标准化 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 总结 |
| 第七章 金枪鱼围网模型网动水槽优化试验 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 田内准则的改进 |
| 7.2.1 田内准则存在的问题 |
| 7.2.2 田内准则改进的探讨 |
| 7.2.2.1 理论推导 |
| 7.2.2.2 网片的流体阻力和水中重量 |
| 7.2.2.3 阻力系数与雷诺数关系 |
| 7.2.2.4 动力学相似 |
| 7.2.2.5 网线直径比与网目尺寸比不同时的修正 |
| 7.3 金枪鱼围网模型试验 |
| 7.3.1 原型网结构 |
| 7.3.2 模型网结构及优化改进方案 |
| 7.3.3 模型网优化方案设计 |
| 7.3.4 动水槽试验装置与流程 |
| 7.3.5 模型网试验图像处理 |
| 7.4 结果 |
| 7.4.1 不同模型网的网船运动差异 |
| 7.4.2 取鱼部和网翼端的括纲张力测定 |
| 7.4.3 模型网的沉降深度 |
| 7.4.4 模型网的沉降速度 |
| 7.4.5 网具形态变化 |
| 7.5 讨论 |
| 7.6 总结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间的科研活动 |
| 致谢 |
（4）单锚张纲张网网口结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 张网渔具渔具性能研究现状 |
| 1.2.2 网具数值模拟研究现状 |
| 1.3 本文研究内容和技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 网口结构优化设计的原理 |
| 2.1.1 对照网 |
| 2.1.2 试验网 |
| 2.2 模型试验 |
| 2.3 数值模拟 |
| 2.3.1 网具拓扑学结构和网具离散化 |
| 2.3.2 网具网片结构网目群化 |
| 2.3.3 网具拓扑学结构和离散单元编号 |
| 2.3.4 网片拓扑学关系 |
| 2.3.5 初值矩阵的建立 |
| 2.4 力学建模 |
| 2.4.1 力学建模的基本假设 |
| 2.4.2 杆单元作用力 |
| 2.4.3 球体类水动力 |
| 2.4.4 升力帆布的数学建模 |
| 2.4.5 网具整体力学建模 |
| 2.4.6 力学模型求解方法 |
| 2.4.7 数值模拟结果计算方法 |
| 2.5 海上生产试验 |
| 第三章 结果 |
| 3.1 数值模拟结果 |
| 3.1.1 对照网网具简化 |
| 3.1.2 两种网具简化示意图 |
| 3.1.3 网具节点的运动 |
| 3.1.4 网具总阻力、网口形状时空变化 |
| 3.1.5 网具空间形状 |
| 3.1.6 稳定后网具总阻力、网口扩张计较 |
| 3.2 模型试验结果 |
| 3.3 数值模拟与模型试验结果比较 |
| 3.3.1 对照网数值模拟和模型试验对比 |
| 3.3.2 试验网（1:5）数值模拟与模型试验对比 |
| 3.4 不同斜率的网口比较 |
| 3.4.1 三种网具总阻力和网口扩张 |
| 3.4.2 总阻力与网口扩张 |
| 3.4.3 张力分布 |
| 3.5 海上实测 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 研究的意义 |
| 4.2 网口优化与渔具性能 |
| 4.3 帆张网动力学建模 |
| 4.4 帆张网具空间形状 |
| 4.5 与拖网数值模拟的比较 |
| 第五章 不足与展望 |
| 5.1 不足之处 |
| 5.2 本文创新之处 |
| 5.3 下一步研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录 1.对照网上网片初始空间坐标 |
| 附录 2.对照网关键节点运动速度 |
| 附录 3.网具空间形状 |
| 附录 4.部分源代码 |
（6）三种不同浮绳式框架养殖围网水动力性能水槽试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 浅海围网养殖发展背景和现状 |
| 1.2 围网养殖面临的问题 |
| 1.3 研究意义 |
| 第二章 浮绳式养殖围网及其水动力学研究现状 |
| 2.1 浮绳式围网设施概况 |
| 2.1.1 围网设施分类 |
| 2.1.2 围网结构 |
| 2.2 围网系统水动力学理论 |
| 2.2.1 国外研究现状 |
| 2.2.2 国内研究现状 |
| 第三章 材料与方法 |
| 3.1 水槽模型试验一般要求 |
| 3.2 试验模型制作 |
| 3.2.1 模型试验准则 |
| 3.2.2 试验模型 |
| 3.3 测试点的选择 |
| 3.4 试验工况的选择 |
| 3.5 设备与试验安装 |
| 3.6 试验围网形状测定及其摄影方法 |
| 3.6.1 相机布局位置和试验参数 |
| 3.6.2 摄影方法 |
| 第四章 围网模型水动力水槽试验结果和分析 |
| 4.1 长方体浮子框架围网模型水动力试验结果分析 |
| 4.1.1 系泊纲水动力试验结果与分析 |
| 4.1.2 框架纲水动力试验结果与分析 |
| 4.2 圆柱体浮子框架围网模型水动力试验结果分析 |
| 4.2.1 系泊纲水动力试验结果与分析 |
| 4.2.2 框架纲水动力试验结果与分析 |
| 4.3 球形浮子框架围网模型水动力试验结果分析 |
| 4.3.1 系泊纲水动力试验结果与分析 |
| 4.3.2 框架纲水动力试验结果与分析 |
| 4.4 系泊纲水动力对比分析 |
| 4.4.1 水动力与水流的关系 |
| 4.4.2 水动力与系泊角度的关系 |
| 4.5 框架纲水动力对比分析 |
| 4.5.1 水动力与水流的关系 |
| 4.5.2 水动力与系泊角度的关系 |
| 4.6 框架系统水动力分析 |
| 4.6.1 球形浮子水动力计算 |
| 4.6.2 圆柱体浮子水动力计算 |
| 4.6.3 长方体浮子水动力计算 |
| 第五章 围网模型图像解析与变形分析 |
| 5.1 围网模型形状的图像解析原理 |
| 5.2 围网侧面网衣及框架系统的二维可视化效果 |
| 5.2.1 系泊角度对网衣变形的影响 |
| 5.2.2 水流对网衣变形的影响 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及成果 |
（7）尼龙有结节菱形网片的水动力系数（论文提纲范文）
| 1材料与方法 |
| 1. 1实验设备 |
| 1. 2实验材料 |
| 1. 3实验方法 |
| 1. 4数据处理 |
| 1. 5尾流效应 |
| 2结果 |
| 2. 1框架对尾流的影响 |
| 2. 2雷诺数Re对升阻力系数的影响 |
| 2. 3升阻力系数比K |
| 2. 4 d / a对升阻力系数的影响 |
| 2. 5线面积系数Sk对升阻力系数的影响 |
| 2. 6升阻力系数公式 |
| 3讨论 |
| 3. 1实验水槽过水断面和边界层 |
| 3. 2雷诺数、d / a与线面积系数对升阻力系数的影响 |
| 3. 3升阻力系数的比较 |
（8）网格锚定单体碟形网箱的水动力特性研究（论文提纲范文）
| 1 数值模型 |
| 2 算例分析 |
| 3 结语 |
（9）离岸组合式网箱水动力特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| TABLE OF CONTENTS |
| 图表目录 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 离岸养殖网箱水动力研究进展 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 2 单体网箱和锚绳系统数值模拟和物理模型设计 |
| 2.1 网箱及其锚绳系统 |
| 2.2 浮架系统的模拟 |
| 2.2.1 浮架受力分析 |
| 2.2.2 浮架运动方程 |
| 2.3 衣系统的模拟 |
| 2.3.1 网衣受力分析 |
| 2.3.2 网衣运动方程 |
| 2.4 锚绳系统的模拟 |
| 2.4.1 锚绳受力分析 |
| 2.4.2 锚绳运动方程 |
| 2.5 网箱及锚绳系统物理模型设计 |
| 2.5.1 浮架系统 |
| 2.5.2 网衣系统 |
| 2.5.3 沉子系统 |
| 2.5.4 锚绳系统 |
| 2.6 小结 |
| 3 不规则波浪作用下单体网箱的水动力特性 |
| 3.1 理论回顾 |
| 3.2 波浪场模拟 |
| 3.2.1 规则波浪 |
| 3.2.2 不规则波浪 |
| 3.3 动力响应分析 |
| 3.3.1 物理模型试验结果 |
| 3.3.2 数值模型验证 |
| 3.3.3 规则波与不规则波条件下动力响应的比较 |
| 3.4 锚绳疲劳分析 |
| 3.4.1 锚绳疲劳分析方法 |
| 3.4.2 应力范围分布 |
| 3.4.3 高频和低频响应引起的疲劳损伤 |
| 3.4.4 简化的疲劳分析方法适用性 |
| 3.5 小结 |
| 4 组合式网箱水动力特性 |
| 4.1 组合式网箱及其锚绳系统的数值模型 |
| 4.2 纯波浪作用 |
| 4.2.1 数值模型验证 |
| 4.2.2 正向入射波浪 |
| 4.2.3 斜向入射波浪 |
| 4.2.4 网格式锚碇系统的破坏过程 |
| 4.3 纯水流作用 |
| 4.3.1 数值模型验证 |
| 4.3.2 正向入射水流 |
| 4.3.3 斜向入射水流 |
| 4.4 波流联合作用 |
| 4.4.1 波流场的模拟 |
| 4.4.2 数值模型验证 |
| 4.4.3 波流正向入射 |
| 4.4.4 波流斜向入射 |
| 4.5 锚碇形式的比较 |
| 4.5.1 “井”字型和“米”字型锚碇系统 |
| 4.5.2 两点锚碇和正交锚碇系统 |
| 4.6 小结 |
| 5 可下潜式网箱的数值模拟 |
| 5.1 单点锚碇和多点锚碇系统 |
| 5.2 单点锚碇网箱系统 |
| 5.2.1 改进的单点锚碇系统 |
| 5.2.2 连接点深度的影响 |
| 5.2.3 单点锚碇条件下组合式网箱的下潜 |
| 5.3 多点锚碇网箱系统 |
| 5.3.1 网箱运动响应 |
| 5.3.2 锚绳张力响应 |
| 5.3.3 波陡、波长浮架直径比的影响 |
| 5.3.4 网箱下潜深度的影响 |
| 5.3.5 多点锚碇条件下组合式网箱的下潜 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 网箱体积折减系数的计算 |
| 附录B 刚性框架惯性矩的计算 |
| 创新点摘要 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）网渔具水动力学特性的数值模拟研究 ——以刺网和张网为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 关于网衣水动力特性与水动力系数研究 |
| 1.2.2 关于网渔具水动力特性的数值计算研究 |
| 1.3 本文研究目的与主要研究工作 |
| 2 网衣水下受迫振动的水槽试验 |
| 2.1 试验条件 |
| 2.2 试验仪器 |
| 2.2.1 测力计的设计与制作 |
| 2.2.2 框架的设计与制作 |
| 2.2.3 受迫振动装置 |
| 2.2.4 其他实验仪器 |
| 2.3 试验网衣 |
| 2.4 网衣试验 |
| 2.4.1 试验装置安装系统 |
| 2.4.2 试验工况 |
| 2.5 数据处理步骤 |
| 2.6 试验数据分析 |
| 3 网衣受迫振动数值计算及水动力系数解析 |
| 3.1 有限元基本理论与方法 |
| 3.1.1 基本假设 |
| 3.1.2 有限元基本运动方程 |
| 3.2 计算网衣及其材料特性 |
| 3.2.1 计算网衣 |
| 3.2.2 网线的弹性特点 |
| 3.3 受迫振动网衣数值计算 |
| 3.3.1 网衣振动的基本运动方程 |
| 3.3.2 水动力载荷 |
| 3.3.3 目脚单元分析 |
| 3.3.4 刚度矩阵 K |
| 3.3.5 初始平衡状态 |
| 3.3.6 求解方程 |
| 3.3.7 网衣四个角承载力的计算 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 水下网衣受迫振动动态响应模拟 |
| 3.4.2 实验测量与动力计算结果比较 |
| 3.5 确定 C_M和 C_D |
| 3.6 C_D和 C_M计算结果与讨论 |
| 3.6.1 拖曳力与惯性力 |
| 3.6.2 拖曳力系数 C_d |
| 3.6.3 惯性系数 C_m |
| 4 波流场中刺网类渔具的水动力学特性研究 |
| 4.1 刺网的作业应用 |
| 4.2 刺网类渔具的数值模拟 |
| 4.2.1 数值分析过程 |
| 4.2.2 波浪与流的合并方程 |
| 4.2.3 浮球的浮力计算 |
| 4.3 刺网类渔具实验 |
| 4.3.1 实验设备 |
| 4.3.2 刺网实验安装布置 |
| 4.3.3 实验工况 |
| 4.3.4 波浪工况测试分析 |
| 4.4 流场中刺网的数值模拟与实验的对比 |
| 4.4.1 纯流作用下的刺网形状 |
| 4.4.2 纯流作用下锚绳的受力比较结果 |
| 4.5 波流场中刺网的数值模拟形态变化 |
| 4.6 波流场中刺网的数值模拟与实验的对比 |
| 4.6.1 运动轨迹比较 |
| 4.6.2 运动位移比较 |
| 4.6.3 波流场中刺网模型锚绳受力实验结果 |
| 4.6.4 波流场中刺网模型锚绳受力实验与计算比较 |
| 5 波流场中张网类渔具的水动力学特性研究 |
| 5.1 张网的作业应用 |
| 5.2 张网类渔具模型实验 |
| 5.2.1 模型网 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 张网模型实验安装布置 |
| 5.2.4 实验工况 |
| 5.2.5 波浪工况测试分析 |
| 5.3 数值计算 |
| 5.3.1 网目合并 |
| 5.3.2 计算张网样网设计 |
| 5.4 流场中张网的数值模拟与实验的对比 |
| 5.4.1 纯流作用下张网形态的变化 |
| 5.4.2 纯流作用下锚绳的受力比较 |
| 5.5 波流场中张网的数值模拟形态变化 |
| 5.6 波流场中张网的数值模拟与实验的对比 |
| 5.6.1 运动轨迹比较 |
| 5.6.2 运动位移比较 |
| 5.6.3 波流场中张网模型锚绳的受力实验结果 |
| 5.6.4 波流场中张网模型锚绳受力实验与计算比较 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、飞碟型网箱水动力模型试验与理论计算比较（论文参考文献）
- [1]超高分子量聚乙烯网片水动力特性及数值模拟实验研究[D]. 王帅纲. 上海海洋大学, 2020(03)
- [2]基于ABAQUS的波浪对金属菱形链网的水动力特性研究[D]. 刘航飞. 大连海洋大学, 2018(03)
- [3]金枪鱼围网网具水动力特性及沉降性能研究[D]. 唐浩. 上海海洋大学, 2017(01)
- [4]单锚张纲张网网口结构优化研究[D]. 金宇锋. 上海海洋大学, 2016(02)
- [5]围网网具性能研究进展[J]. 许柳雄,唐浩. 中国水产科学, 2016(03)
- [6]三种不同浮绳式框架养殖围网水动力性能水槽试验研究[D]. 张田浩. 浙江海洋大学, 2016
- [7]尼龙有结节菱形网片的水动力系数[J]. 陈鹿,周应祺,曹道梅,邹晓荣,李玉伟,黄洪亮,刘健. 上海海洋大学学报, 2015(06)
- [8]网格锚定单体碟形网箱的水动力特性研究[J]. 徐为兵,朱克强,张大朋,杨然哲. 海洋科学, 2015(10)
- [9]离岸组合式网箱水动力特征研究[D]. 许条建. 大连理工大学, 2013(07)
- [10]网渔具水动力学特性的数值模拟研究 ——以刺网和张网为例[D]. 刘莉莉. 中国海洋大学, 2012(01)
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