《漁用網線水動力學研究》是依託中國海洋大學，由黃六一擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：漁用網線水動力學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃六一
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
漁具水動力學性能是衡量漁具作業性能優劣的主要指標之一。由網線編織而成的網衣是構成漁具、網箱等漁業設施的主體部分。數值計算網漁具等水動力一般將網目目腳（網線）作為基本構件，其水動力係數一般參照圓柱體、綱索等工程結構物選取經驗值或經驗公式進行計算。由於捻度和編結的影響，網線的三維結構與工程上的圓柱體、綱索等有較大差異，其水動力係數亦必定存在不小差異。迄今為止，國內外還未見有關網線水動力係數研究的報導。本研究擬以不同材料、捻度、編織方式和直徑的漁用網線為研究對象，藉助水槽試驗和PIV技術手段，運用理論分析，研究網線在定常流、等加速流和規則波中水動力係數與關鍵無量綱量間的關係，揭示出其水動力係數與流場效應的變化規律。本研究意義表現為：建立網線在定常流、等加速流和規則波中水動力係數和關鍵無量綱量間的關係，為漁具力學貢獻新的理論成果，為漁具等漁業設施的水動力性能和流場效應數值模擬提供基本參數。
結題摘要
本研究利用自主開發水下測量的三分力儀和網線水動力測量裝置，在循環水槽和拖曳水槽中分別對不同材料和結構的網線在水流和波浪中以及網片在振盪流中的受力進行了實驗，通過理論分析，獲得了這些材料的水動力參數與水流、波浪參數以及相關無量綱的關係。並利用CFD軟體和有限元原理建立了三股網線和網片在水流和波浪中的計算模型，並與試驗結果進行了比對，驗證了數值模型的準確性。較好的完成了任務書的各項指標，研究成果可為漁具、網箱等理論研究和數值計算提供基礎參數和新的研究方法。獲得了以下研究成果： 1、三股聚乙烯繩索受定常流、規則波作用結果 （1）沖角90度時，依據結果可推算在自動模型區內阻力係數為1.5-1.6之間,明顯大於以前學者研究的研究1.1-1.2的結果； （2）在沖角45度和60度時，單位長度繩索阻力升力與流速的2.5次方呈線性關係； （3）繩索水平波浪力主要為1階線性波浪力和2階非線性波浪力組成；波浪力與波高呈正比關係；在波陡0.3-0.12區間，趨近於一常數，在1上下波動。 2、不同材料和結構網線水動力實驗研究結果 （1）阻力與流速的平方數均呈良好的線性關係，與莫里森方程完全吻合 （2）在雷諾數介於在3.5×10^2-6×10^3區間時，三股PE網線阻力係數 Cx= 2.291*（Rd）^-0.051； （3）三股PA在雷諾數介於1000-2000之間，阻力係數在1.6-1.8之間。 3、網線CFD數值計算 三個圓柱體模型誤差介於（-13.9%）-1.8%；單個圓柱體模型誤差介於（-40.6%）-（-21.7）%；三個圓柱體模型為的計算值與實測值誤差較小，說明三個圓柱體模型能夠較好的模擬三股網線在水流中的受力。 4、網片在振盪作用下的水動力特性研究 隨著頻率的增加，Cd與Cm都有下降趨勢，Cd隨著雷諾數Re變化的趨勢與在流場中的結果相似；振動幅度的增加會使Cd下降，但是對Cm的影響不是太明顯；網衣的密實度對Cd和Cm均有一個積極作用。
