發(fā)布時間：2020-11-22 08:39

　　 單船拖網(wǎng)作業(yè)具有高效、主動、靈活的捕撈特點,是我國目前海洋捕撈漁業(yè)中最主要的作業(yè)方式。網(wǎng)板是單船拖網(wǎng)系統(tǒng)中重要的屬具,用來提供水平張力擴張網(wǎng)口,其水動力性能的優(yōu)劣將直接影響拖網(wǎng)作業(yè)的漁獲效率和經(jīng)濟效益。網(wǎng)板在拖行過程中還會產(chǎn)生一定的阻力,占到整個拖網(wǎng)系統(tǒng)阻力的30%,不僅會增加漁船耗油量,提高拖網(wǎng)作業(yè)的成本,還會產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體。因此,對網(wǎng)板水動力特性進行研究,研制高效、低耗、環(huán)保型的網(wǎng)板對海洋捕撈和環(huán)境保護具有重要意義。本文主要對兩種形式的網(wǎng)板進行了研究,其一為立式曲面網(wǎng)板,利用CFD數(shù)值模擬的方法研究了網(wǎng)板的水動力系數(shù)隨沖角的變化,討論了展弦比對立式曲面網(wǎng)板水動力特性的影響;其二為一種新型的蝠翼式網(wǎng)板,采用物理模型試驗和數(shù)值模擬的方法研究了網(wǎng)板在不同沖角時的水動力性能,討論了桅傾角對網(wǎng)板水動力特性的影響,并通過后處理軟件分別對兩種型式網(wǎng)板周圍的流場進行了可視化研究,為網(wǎng)板的改進與優(yōu)化提供支撐。本文一共包含五章:第一章為緒論,主要介紹了課題的研究背景、網(wǎng)板簡介、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和本文的工作內(nèi)容。第二章介紹了CFD數(shù)值模型的基本理論,包括控制方程、湍流模型和數(shù)值計算方法等。第三章介紹了立式曲面網(wǎng)板數(shù)值模型的建立,并將網(wǎng)板水動力系數(shù)的模擬結(jié)果與試驗結(jié)果對比驗證,分析了網(wǎng)板的水動力隨沖角的變化趨勢。結(jié)果表明展弦比越大,網(wǎng)板的失速角和最大升力系數(shù)越小,升阻比越大,而穩(wěn)定性越差。第四章首先介紹了蝠翼式網(wǎng)板物理模型試驗的試驗方法,將試驗結(jié)果進行了分析,發(fā)現(xiàn)隨著桅傾角的增大,失速角會減小,對應(yīng)的升阻比則會變大。然后介紹了數(shù)值模型的建立以及驗證,對不同沖角下網(wǎng)板的水動力特性進行了分析,并將網(wǎng)板周圍的流場進行了可視化研究,看出隨著沖角增大,網(wǎng)板背流面會出現(xiàn)水流分離現(xiàn)象,而翼端渦具有抑制水流分離的效果。最后是對本文研究成果的總結(jié)和展望。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U661.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 網(wǎng)板簡介
        1.2.1 網(wǎng)板的類型
        1.2.2 網(wǎng)板幾何參數(shù)
        1.2.3 網(wǎng)板的水動力
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究工作
2 數(shù)值模擬的基本理論
    2.1 控制方程
    2.2 湍流模型
        2.2.1 標準k–ω模型
        2.2.2 SST（剪切壓力傳輸）k–ω模型
    2.3 邊界條件
    2.4 計算網(wǎng)格
    2.5 數(shù)值計算方法
    2.6 小結(jié)
3 立式曲面網(wǎng)板水動力特性數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)值模擬建立
        3.1.1 網(wǎng)板參數(shù)優(yōu)選
        3.1.2 網(wǎng)板模型建立
        3.1.3 計算網(wǎng)格劃分
        3.1.4 邊界條件設(shè)置
        3.1.5 求解器設(shè)置
    3.2 數(shù)值模型驗證
        3.2.1 物模試驗
        3.2.2 數(shù)模結(jié)果驗證
    3.3 立式曲面網(wǎng)板數(shù)值模擬結(jié)果
        3.3.1 升阻力系數(shù)與沖角的關(guān)系
        3.3.2 升阻比與沖角的關(guān)系
m與沖角的關(guān)系'>        3.3.3 俯仰力矩系數(shù)C_m與沖角的關(guān)系
    3.4 網(wǎng)板周圍流場研究
        3.4.1 網(wǎng)板中心線流場分析
        3.4.2 網(wǎng)板翼端流場分析
    3.5 立式曲面網(wǎng)板的優(yōu)化與改進
    3.6 小結(jié)
4 蝠翼式網(wǎng)板水動力特性研究
    4.1 物理模型試驗
        4.1.1 模型設(shè)計
        4.1.2 試驗設(shè)備
        4.1.3 試驗布置
        4.1.4 試驗工況及方法
    4.2 試驗結(jié)果
        4.2.1 網(wǎng)板水動力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系
        4.2.2 網(wǎng)板升阻力系數(shù)與沖角的關(guān)系
        4.2.3 升阻比與沖角的關(guān)系
        4.2.4 討論
    4.3 數(shù)值模擬
        4.3.1 網(wǎng)板形狀討論
        4.3.2 數(shù)值模型建立
        4.3.3 數(shù)值模型驗證
    4.4 數(shù)值模擬結(jié)果
        4.4.1 網(wǎng)板升阻力系數(shù)與沖角的關(guān)系
        4.4.2 網(wǎng)板表面壓力分布
        4.4.3 不同深度截面速度分布
        4.4.4 網(wǎng)板中心線處流場
        4.4.5 不同沖角時的翼端渦流
    4.5 與拖網(wǎng)的配合應(yīng)用
    4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王磊;王魯民;馮春雷;張勛;石建高;張禹;劉永利;余雯雯;;葉板尺度比例變化對單縫曲面網(wǎng)板水動力性能的影響[J];漁業(yè)現(xiàn)代化;2015年06期

2 莊鑫;邢彬彬;許傳才;李超;羅振博;馬丁一;齊雨琨;張國勝;;網(wǎng)板周圍流態(tài)的可視化研究進展[J];大連海洋大學學報;2015年02期

3 饒欣;黃洪亮;劉健;葉純杰;李靈智;楊嘉樑;陳帥;;立式曲面V型網(wǎng)板在拖網(wǎng)系統(tǒng)中的力學配合計算研究[J];水產(chǎn)學報;2015年02期

4 劉健;黃洪亮;吳越;饒欣;李靈智;陳帥;楊嘉樑;周斌;;2種立式曲面縫翼式網(wǎng)板水動力學性能的試驗研究[J];南方水產(chǎn)科學;2015年01期

5 劉健;黃洪亮;陳帥;李靈智;吳越;徐國棟;饒欣;;小展弦比立式曲面網(wǎng)板的水動力性能[J];水產(chǎn)學報;2013年11期

6 馮春雷;黃洪亮;陳雪忠;;主要作業(yè)參數(shù)對單船中層拖網(wǎng)性能的顯著性分析[J];海洋漁業(yè);2007年01期

7 徐寶生;張勛;郁岳峰;王明彥;陳裕;李志國;李錟垚;胡海波;林賢;;矩形V型曲面網(wǎng)板和V型網(wǎng)板生產(chǎn)性對比試驗[J];海洋漁業(yè);2006年01期

8 羅瑞新;林煒;;我國海洋生物資源及其可持續(xù)利用[J];廣東教育學院學報;2005年05期

9 劉瑞玉;關(guān)于我國海洋生物資源的可持續(xù)利用[J];科技導報;2004年11期

10 王明彥,王錦浩,張勛,郁岳峰,徐寶生;立式V型曲面網(wǎng)板的水動力性能[J];水產(chǎn)學報;2004年03期

本文編號：2894423