伴隨著人類(lèi)對(duì)海洋資源的過(guò)度開(kāi)發(fā),傳統(tǒng)的漁業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)越來(lái)越滿(mǎn)足不了人們對(duì)于魚(yú)類(lèi)等高蛋白食物的需求,并且在我國(guó)逐步重視海洋開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的大背景下,漁業(yè)養(yǎng)殖正在走向深海、走向更為大規(guī)模和高產(chǎn)值的方向。深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖是一種先進(jìn)的養(yǎng)殖方式,其安全性和可靠性是能否進(jìn)行推廣的關(guān)鍵,所以,認(rèn)識(shí)和研究其在海洋環(huán)境下的水動(dòng)力特性十分重要。本文以HDPE網(wǎng)箱浮圈為研究對(duì)象進(jìn)行了規(guī)則波作用下簡(jiǎn)化的整體浮圈數(shù)值模擬,以及通過(guò)振蕩流模擬規(guī)則波水平作用的浮圈剛性分段的CFD模擬和水動(dòng)力試驗(yàn)。將浮圈分段在KC數(shù)在5⁴5下,做90°攻角的強(qiáng)迫振蕩實(shí)驗(yàn),采用三分力測(cè)力天平記錄數(shù)據(jù),并根據(jù)Morison方程計(jì)算整理了相應(yīng)工況下的阻力系數(shù)和慣性力系數(shù),并針對(duì)實(shí)際網(wǎng)箱中的雙浮管浮圈情況的分段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在對(duì)試驗(yàn)中總結(jié)水動(dòng)力特性和利用CFD仿真得到的流場(chǎng)變化規(guī)律的分析表明:網(wǎng)箱浮圈分段這種小尺度半浸沒(méi)構(gòu)件的水動(dòng)力計(jì)算中應(yīng)該注意自由液面的變化對(duì)于計(jì)算的影響,并且通過(guò)本文試驗(yàn)得到的水動(dòng)力參數(shù)與現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)值差別較大。本文試驗(yàn)所得到的相應(yīng)參數(shù)和參數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式可以用于今后的基于Morison公式計(jì)算網(wǎng)箱浮圈水動(dòng)力的數(shù)值計(jì)算... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

陽(yáng)江海納深水網(wǎng)箱產(chǎn)業(yè)園

由于我國(guó)深水網(wǎng)箱技術(shù)處于發(fā)展起步階段，各方面技術(shù)仍比較落后，單個(gè)網(wǎng)箱的產(chǎn)量為先進(jìn)國(guó)家的 50%[2]。1.3 網(wǎng)箱的基本分類(lèi)和結(jié)構(gòu)形式1.3.1 重力式圓柱網(wǎng)箱北歐傳統(tǒng)漁業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家挪威在重力式網(wǎng)箱的開(kāi)發(fā)中處于領(lǐng)先地位，圖 1.3 所示為型的挪威網(wǎng)箱養(yǎng)殖漁場(chǎng)。這種形式的網(wǎng)箱由于其良好的抗風(fēng)浪性能以及便利的保養(yǎng)條在世界范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛。其結(jié)構(gòu)如圖 1.4 所示，由浮圈系統(tǒng)、網(wǎng)衣系統(tǒng)、配重系統(tǒng)以錨泊系統(tǒng)四個(gè)主要部分組成浮圈系統(tǒng)常用的材料為 HDPE。常用的圓柱型網(wǎng)箱直徑在至 30 米，最大直徑可達(dá) 50 米，設(shè)計(jì)性能抗 5m 波浪，小于 1m/s 水流。重力式網(wǎng)箱的浮圈系統(tǒng)一般為內(nèi)外雙浮圈設(shè)計(jì)，頂部配有扶手。影響重力式網(wǎng)箱主要結(jié)構(gòu)因素是配重系統(tǒng)，錨泊系統(tǒng)用來(lái)制約網(wǎng)箱的水平方向位移，如圖所示錨泊系還配有浮球調(diào)節(jié)網(wǎng)箱的浮力。

由于我國(guó)深水網(wǎng)箱技術(shù)處于發(fā)展起步階段，各方面技術(shù)仍比較落后，單個(gè)網(wǎng)箱的產(chǎn)量為先進(jìn)國(guó)家的 50%[2]。1.3 網(wǎng)箱的基本分類(lèi)和結(jié)構(gòu)形式1.3.1 重力式圓柱網(wǎng)箱北歐傳統(tǒng)漁業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家挪威在重力式網(wǎng)箱的開(kāi)發(fā)中處于領(lǐng)先地位，圖 1.3 所示為型的挪威網(wǎng)箱養(yǎng)殖漁場(chǎng)。這種形式的網(wǎng)箱由于其良好的抗風(fēng)浪性能以及便利的保養(yǎng)條在世界范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛。其結(jié)構(gòu)如圖 1.4 所示，由浮圈系統(tǒng)、網(wǎng)衣系統(tǒng)、配重系統(tǒng)以錨泊系統(tǒng)四個(gè)主要部分組成浮圈系統(tǒng)常用的材料為 HDPE。常用的圓柱型網(wǎng)箱直徑在至 30 米，最大直徑可達(dá) 50 米，設(shè)計(jì)性能抗 5m 波浪，小于 1m/s 水流。重力式網(wǎng)箱的浮圈系統(tǒng)一般為內(nèi)外雙浮圈設(shè)計(jì)，頂部配有扶手。影響重力式網(wǎng)箱主要結(jié)構(gòu)因素是配重系統(tǒng)，錨泊系統(tǒng)用來(lái)制約網(wǎng)箱的水平方向位移，如圖所示錨泊系還配有浮球調(diào)節(jié)網(wǎng)箱的浮力。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]波流共同作用下圓形網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)應(yīng)力-變形有限元模擬[J]. 王笛清,董國(guó)海,趙云鵬,白曉東.  中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2014(05)
[2]作用在小直徑樁柱結(jié)構(gòu)上的波浪力研究綜述[J]. 朱照清,龔維明,戴國(guó)亮.  常州工學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(S1)
[3]基于A(yíng)BAQUS/AQUA的深水導(dǎo)管架平臺(tái)動(dòng)力分析研究[J]. 楊江輝,張宏,劉錦昆,何鋒.  中國(guó)海洋平臺(tái). 2007(06)
[4]圓形重力式網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)在波浪作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)[J]. 鄭艷娜,董國(guó)海,桂福坤,李玉成,關(guān)長(zhǎng)濤,林德芳.  工程力學(xué). 2006(S1)
[5]近水面航行二維水翼的水動(dòng)力特性研究[J]. 王志東,朱仁慶.  船舶工程. 2004(03)
[6]深水網(wǎng)箱的發(fā)展現(xiàn)狀與方向[J]. 吳子岳,范狄慶.  水產(chǎn)科學(xué). 2004(01)
[7]帶小圓管圓柱振蕩流中流體動(dòng)力系數(shù)試驗(yàn)研究[J]. 益其樂(lè),盛慶武,楊顯成,朱德祥,耿修文,謝松元,孫伯起.  中國(guó)造船. 2001(02)
[8]Morison方程水動(dòng)力系數(shù)歸一化的探討[J]. 李玉成.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 1998(03)
[9]作用于小尺度圓柱上的波浪、水流力[J]. 李玉成,王鳳龍,康海貴.  海洋工程. 1993(03)
[10]振蕩圓柱流體動(dòng)力系數(shù)測(cè)量[J]. 黃祥鹿,俞湘三,張東,蘇本如.  海洋工程. 1991(04)

博士論文
[1]深水重力式網(wǎng)箱浮架的流固耦合研究[D]. 郝雙戶(hù).大連理工大學(xué) 2008
[2]深水重力式網(wǎng)箱水動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究[D]. 趙云鵬.大連理工大學(xué) 2007
[3]波浪與浮式結(jié)構(gòu)物相互作用的研究[D]. 鄭艷娜.大連理工大學(xué) 2006
[4]網(wǎng)衣波浪水動(dòng)力學(xué)研究[D]. 宋偉華.中國(guó)海洋大學(xué) 2006
[5]流場(chǎng)中圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D]. 朱立新.中國(guó)海洋大學(xué) 2006

碩士論文
[1]波流作用下深海浮式網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性研究[D]. 李鯉.上海交通大學(xué) 2013
[2]重力式網(wǎng)箱群組系統(tǒng)耐流特性的數(shù)值模擬[D]. 何鑫.中國(guó)海洋大學(xué) 2007
[3]方形重力式網(wǎng)箱抗風(fēng)浪、耐流特性的試驗(yàn)研究[D]. 黃六一.中國(guó)海洋大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3300550