深水网箱浮圈水动力特性理论及试验研究
发布时间：2021-07-24 11:18
伴随着人类对海洋资源的过度开发,传统的渔业生产方式已经越来越满足不了人们对于鱼类等高蛋白食物的需求,并且在我国逐步重视海洋开发领域的大背景下,渔业养殖正在走向深海、走向更为大规模和高产值的方向。深水网箱养殖是一种先进的养殖方式,其安全性和可靠性是能否进行推广的关键,所以,认识和研究其在海洋环境下的水动力特性十分重要。本文以HDPE网箱浮圈为研究对象进行了规则波作用下简化的整体浮圈数值模拟,以及通过振荡流模拟规则波水平作用的浮圈刚性分段的CFD模拟和水动力试验。将浮圈分段在KC数在545下,做90°攻角的强迫振荡实验,采用三分力测力天平记录数据,并根据Morison方程计算整理了相应工况下的阻力系数和惯性力系数,并针对实际网箱中的双浮管浮圈情况的分段进行实验。在对试验中总结水动力特性和利用CFD仿真得到的流场变化规律的分析表明:网箱浮圈分段这种小尺度半浸没构件的水动力计算中应该注意自由液面的变化对于计算的影响,并且通过本文试验得到的水动力参数与现有的经验值差别较大。本文试验所得到的相应参数和参数经验公式可以用于今后的基于Morison公式计算网箱浮圈水动力的数值计算...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
阳江海纳深水网箱产业园
由于我国深水网箱技术处于发展起步阶段，各方面技术仍比较落后，单个网箱的产量为先进国家的 50%[2]。1.3 网箱的基本分类和结构形式1.3.1 重力式圆柱网箱北欧传统渔业发达国家挪威在重力式网箱的开发中处于领先地位，图 1.3 所示为型的挪威网箱养殖渔场。这种形式的网箱由于其良好的抗风浪性能以及便利的保养条在世界范围内应用广泛。其结构如图 1.4 所示，由浮圈系统、网衣系统、配重系统以锚泊系统四个主要部分组成浮圈系统常用的材料为 HDPE。常用的圆柱型网箱直径在至 30 米，最大直径可达 50 米，设计性能抗 5m 波浪，小于 1m/s 水流。重力式网箱的浮圈系统一般为内外双浮圈设计，顶部配有扶手。影响重力式网箱主要结构因素是配重系统，锚泊系统用来制约网箱的水平方向位移，如图所示锚泊系还配有浮球调节网箱的浮力。
由于我国深水网箱技术处于发展起步阶段，各方面技术仍比较落后，单个网箱的产量为先进国家的 50%[2]。1.3 网箱的基本分类和结构形式1.3.1 重力式圆柱网箱北欧传统渔业发达国家挪威在重力式网箱的开发中处于领先地位，图 1.3 所示为型的挪威网箱养殖渔场。这种形式的网箱由于其良好的抗风浪性能以及便利的保养条在世界范围内应用广泛。其结构如图 1.4 所示，由浮圈系统、网衣系统、配重系统以锚泊系统四个主要部分组成浮圈系统常用的材料为 HDPE。常用的圆柱型网箱直径在至 30 米，最大直径可达 50 米，设计性能抗 5m 波浪，小于 1m/s 水流。重力式网箱的浮圈系统一般为内外双浮圈设计，顶部配有扶手。影响重力式网箱主要结构因素是配重系统，锚泊系统用来制约网箱的水平方向位移，如图所示锚泊系还配有浮球调节网箱的浮力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]波流共同作用下圆形网箱浮架结构应力-变形有限元模拟[J]. 王笛清,董国海,赵云鹏,白晓东. 中国水运(下半月). 2014(05)
[2]作用在小直径桩柱结构上的波浪力研究综述[J]. 朱照清,龚维明,戴国亮. 常州工学院学报. 2008(S1)
[3]基于ABAQUS/AQUA的深水导管架平台动力分析研究[J]. 杨江辉,张宏,刘锦昆,何锋. 中国海洋平台. 2007(06)
[4]圆形重力式网箱浮架结构在波浪作用下的运动响应[J]. 郑艳娜,董国海,桂福坤,李玉成,关长涛,林德芳. 工程力学. 2006(S1)
[5]近水面航行二维水翼的水动力特性研究[J]. 王志东,朱仁庆. 船舶工程. 2004(03)
[6]深水网箱的发展现状与方向[J]. 吴子岳,范狄庆. 水产科学. 2004(01)
[7]带小圆管圆柱振荡流中流体动力系数试验研究[J]. 益其乐,盛庆武,杨显成,朱德祥,耿修文,谢松元,孙伯起. 中国造船. 2001(02)
[8]Morison方程水动力系数归一化的探讨[J]. 李玉成. 水动力学研究与进展（A辑）. 1998(03)
[9]作用于小尺度圆柱上的波浪、水流力[J]. 李玉成,王凤龙,康海贵. 海洋工程. 1993(03)
[10]振荡圆柱流体动力系数测量[J]. 黄祥鹿,俞湘三,张东,苏本如. 海洋工程. 1991(04)
博士论文
[1]深水重力式网箱浮架的流固耦合研究[D]. 郝双户.大连理工大学 2008
[2]深水重力式网箱水动力特性数值模拟研究[D]. 赵云鹏.大连理工大学 2007
[3]波浪与浮式结构物相互作用的研究[D]. 郑艳娜.大连理工大学 2006
[4]网衣波浪水动力学研究[D]. 宋伟华.中国海洋大学 2006
[5]流场中圆形养殖网箱动态响应的数值模拟研究[D]. 朱立新.中国海洋大学 2006
硕士论文
[1]波流作用下深海浮式网箱结构动力响应特性研究[D]. 李鲤.上海交通大学 2013
[2]重力式网箱群组系统耐流特性的数值模拟[D]. 何鑫.中国海洋大学 2007
[3]方形重力式网箱抗风浪、耐流特性的试验研究[D]. 黄六一.中国海洋大学 2006
本文编号：3300550
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
阳江海纳深水网箱产业园
由于我国深水网箱技术处于发展起步阶段，各方面技术仍比较落后，单个网箱的产量为先进国家的 50%[2]。1.3 网箱的基本分类和结构形式1.3.1 重力式圆柱网箱北欧传统渔业发达国家挪威在重力式网箱的开发中处于领先地位，图 1.3 所示为型的挪威网箱养殖渔场。这种形式的网箱由于其良好的抗风浪性能以及便利的保养条在世界范围内应用广泛。其结构如图 1.4 所示，由浮圈系统、网衣系统、配重系统以锚泊系统四个主要部分组成浮圈系统常用的材料为 HDPE。常用的圆柱型网箱直径在至 30 米，最大直径可达 50 米，设计性能抗 5m 波浪，小于 1m/s 水流。重力式网箱的浮圈系统一般为内外双浮圈设计，顶部配有扶手。影响重力式网箱主要结构因素是配重系统，锚泊系统用来制约网箱的水平方向位移，如图所示锚泊系还配有浮球调节网箱的浮力。
由于我国深水网箱技术处于发展起步阶段，各方面技术仍比较落后，单个网箱的产量为先进国家的 50%[2]。1.3 网箱的基本分类和结构形式1.3.1 重力式圆柱网箱北欧传统渔业发达国家挪威在重力式网箱的开发中处于领先地位，图 1.3 所示为型的挪威网箱养殖渔场。这种形式的网箱由于其良好的抗风浪性能以及便利的保养条在世界范围内应用广泛。其结构如图 1.4 所示，由浮圈系统、网衣系统、配重系统以锚泊系统四个主要部分组成浮圈系统常用的材料为 HDPE。常用的圆柱型网箱直径在至 30 米，最大直径可达 50 米，设计性能抗 5m 波浪，小于 1m/s 水流。重力式网箱的浮圈系统一般为内外双浮圈设计，顶部配有扶手。影响重力式网箱主要结构因素是配重系统，锚泊系统用来制约网箱的水平方向位移，如图所示锚泊系还配有浮球调节网箱的浮力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]波流共同作用下圆形网箱浮架结构应力-变形有限元模拟[J]. 王笛清,董国海,赵云鹏,白晓东. 中国水运(下半月). 2014(05)
[2]作用在小直径桩柱结构上的波浪力研究综述[J]. 朱照清,龚维明,戴国亮. 常州工学院学报. 2008(S1)
[3]基于ABAQUS/AQUA的深水导管架平台动力分析研究[J]. 杨江辉,张宏,刘锦昆,何锋. 中国海洋平台. 2007(06)
[4]圆形重力式网箱浮架结构在波浪作用下的运动响应[J]. 郑艳娜,董国海,桂福坤,李玉成,关长涛,林德芳. 工程力学. 2006(S1)
[5]近水面航行二维水翼的水动力特性研究[J]. 王志东,朱仁庆. 船舶工程. 2004(03)
[6]深水网箱的发展现状与方向[J]. 吴子岳,范狄庆. 水产科学. 2004(01)
[7]带小圆管圆柱振荡流中流体动力系数试验研究[J]. 益其乐,盛庆武,杨显成,朱德祥,耿修文,谢松元,孙伯起. 中国造船. 2001(02)
[8]Morison方程水动力系数归一化的探讨[J]. 李玉成. 水动力学研究与进展（A辑）. 1998(03)
[9]作用于小尺度圆柱上的波浪、水流力[J]. 李玉成,王凤龙,康海贵. 海洋工程. 1993(03)
[10]振荡圆柱流体动力系数测量[J]. 黄祥鹿,俞湘三,张东,苏本如. 海洋工程. 1991(04)
博士论文
[1]深水重力式网箱浮架的流固耦合研究[D]. 郝双户.大连理工大学 2008
[2]深水重力式网箱水动力特性数值模拟研究[D]. 赵云鹏.大连理工大学 2007
[3]波浪与浮式结构物相互作用的研究[D]. 郑艳娜.大连理工大学 2006
[4]网衣波浪水动力学研究[D]. 宋伟华.中国海洋大学 2006
[5]流场中圆形养殖网箱动态响应的数值模拟研究[D]. 朱立新.中国海洋大学 2006
硕士论文
[1]波流作用下深海浮式网箱结构动力响应特性研究[D]. 李鲤.上海交通大学 2013
[2]重力式网箱群组系统耐流特性的数值模拟[D]. 何鑫.中国海洋大学 2007
[3]方形重力式网箱抗风浪、耐流特性的试验研究[D]. 黄六一.中国海洋大学 2006
本文编号：3300550
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