网片水动力系数实验研究及数值模拟

发布时间：2023-04-29 23:53

　　网渔具是当前世界捕捞业中使用最广泛的捕捞工具。在渔具设计和作业性能改进中,网片的力学问题涉及渔具的阻力和载荷,张力分布和形状,以及渔具的调整控制等动态性能,还影响渔具周围的流态和对捕捞对象的刺激,这些都可能影响捕捞效率和耗能。因此,网具的设计不仅要考虑捕捞对象的行为习性,而且要求降低阻力,减少渔船的燃油消耗,提高捕捞效率。材料科学的飞速发展,聚乙烯、尼龙等合成纤维材料的出现,新型网片的使用,使得网具材料与网具结构发生了很大的变化。此外,随着计算机科学技术的发展和应用,带动了数值计算领域的进步,有限元法、集中质量法和质点弹簧系统,被广泛应用于渔具的数学力学建模和动态模拟方面。使得原本难以实现或者需要耗费漫长时间的工程力学解析计算,运用计算机数值计算后,在较短时间内就能得到运算结果。可以使用数值模拟方法来分析结构物受力状况以及在外力作用下的位移及变形,既可以更好地了解网具的作业性能,又节约了大量的资金和时间。而网片的水动力学特性是决定网具力学特性的关键性因素。对网片水动力学系数的测定将是进行数学建模和网具数值计算的重要基础性工作,对它的深入研究将对于丰富渔具设计理论,优化渔具的数学力学模型...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 网片水动力特性与水动力系数研究
        1.2.2 网渔具的数值模拟研究
    1.3 研究意义
    1.4 研究内容
    1.5 研究思路
第2章 框架阻力系数
    2.1 实验设备
    2.2 实验方法
    2.3 数据处理
    2.4 结果
        2.4.1 升阻力系数
        2.4.2 空框架的升阻系数比
        2.4.3 框架尾流计算
        2.4.4 实验水槽过水断面和边界层
        2.4.5 CN90 计算
    2.5 小结
第3章T0 网片水动力系数
    3.1 实验设备
    3.2 实验材料
    3.3 实验方法
    3.4 数据处理
    3.5 结果与分析
        3.5.1 流速与升阻力系数
        3.5.2 网线直径与升阻力系数
        3.5.3 网目尺寸与升阻力系数
        3.5.4 升阻系数比K
        3.5.5 雷诺数Re与水动力系数的关系
        3.5.6 雷诺数Re、冲角与水动力系数的三维图
        3.5.7 d/a对升阻力系数的影响
        3.5.8 占空率Sk对升阻力系数的影响
        3.5.9 升阻力系数公式
    3.6 讨论
        3.6.1 升阻力系数
        3.6.2 根据反映圆锥网水动力和网片结构关系的公式
        3.6.3 d/a对升阻力系数的影响
        3.6.4 雷诺数、占空率Sk对升阻力系数的影响
    3.7 小结
第4章T0 与T90 网片水动力比较
    4.1 实验设备
    4.2 材料方法
    4.3 数据处理
    4.4 结果与分析
        4.4.1 网目尺寸 2a=40mm水动力系数
        4.4.2 网目尺寸 2a=60mm水动力系数
        4.4.3 网目尺寸 2a=80mm水动力系数
        4.4.4 d/a对升阻力系数的影响比较
        4.4.5 占空率Sk对升阻力系数的影响
    4.5 讨论
第5章 平面网片数值模型的影响因素分析
    5.1 材料与方法
    5.2 建立模型
    5.3 结果与分析
        5.3.1 模拟结果与实验结果
        5.3.2 模型影响因素
    5.4 讨论
        5.4.1 模型的稳定性
        5.4.2 流态分析
        5.4.3 影响因素
        5.4.4 误差分析
    5.5 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足之处
参考文献
附录
致谢



本文编号：3805996