近年來,隨著人口的持續(xù)增長和生活水平的不斷提高,人們對水產(chǎn)品的需求量也越來越大。走“海洋牧場化”道路,大力開發(fā)海洋漁業(yè)資源是解決這一供需緊張問題的重要舉措,在我國,海洋資源的開發(fā)利用已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略,國家“十二五”規(guī)劃明確要求繼續(xù)大力推進(jìn)海洋漁業(yè)的發(fā)展。近二三十年來,快速發(fā)展的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)已成為人類獲取食物的重要來源,同時也是發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)的一個新的經(jīng)濟(jì)增長點。但是由于人類活動影響,近海淺水網(wǎng)箱養(yǎng)殖導(dǎo)致水流不暢、污染嚴(yán)重,水產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都很難有較大的提高,近海已不適合淺水網(wǎng)箱繼續(xù)大規(guī)模發(fā)展。因此,在近海資源綜合利用和可持續(xù)發(fā)展的原則下,將網(wǎng)箱養(yǎng)殖的范圍由近海擴(kuò)展到深海意義重大,深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱的發(fā)展也越來越受到國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。深水重力式網(wǎng)箱,由于其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備造價低、操作方便等特點,在我國得到了廣泛的應(yīng)用,但由于在海流作用下網(wǎng)衣漂移過大,容積損失率高,嚴(yán)重影響了養(yǎng)殖產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。因此研究網(wǎng)箱配重形式,提高網(wǎng)衣抗變形能力非常重要。本文對水流作用下配重系統(tǒng)對深水重力式網(wǎng)箱網(wǎng)衣變形的影響規(guī)律進(jìn)行研究。通過物理模型試驗和數(shù)值仿真模擬研究,得出了其一般規(guī)律,為配重系統(tǒng)的合理選擇提供了參考。主要內(nèi)容包括以下幾個方面：1.介紹了深海網(wǎng)箱的發(fā)展現(xiàn)狀和幾種主要網(wǎng)箱型式,對國內(nèi)外重力式網(wǎng)箱的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié),并對網(wǎng)衣變形測試技術(shù)進(jìn)行了歸納。2.針對現(xiàn)有網(wǎng)衣變形測試方法的不足,提出一種基于發(fā)光光纖的網(wǎng)衣變形試驗測試技術(shù)。該方法將變形顯示與圖像采集處理技術(shù)相結(jié)合,利用編寫的軟件進(jìn)行圖像識別和像素統(tǒng)計,可實現(xiàn)網(wǎng)衣體積的快速測量分析。該測試系統(tǒng)也可用于其他水下柔性結(jié)構(gòu)物變形測量。3.按照重力相似準(zhǔn)則,本文設(shè)計五種配重方案進(jìn)行實驗。通過對比分析網(wǎng)箱各層層間距、面積和體積的變化,得出了水流作用下網(wǎng)箱變形的一般規(guī)律。進(jìn)一步分析配重大小和配重方式對網(wǎng)箱體積變化的影響,分析各方案的優(yōu)劣,為配重系統(tǒng)的選型和優(yōu)化提供了科學(xué)的參考依據(jù)。4.數(shù)值仿真計算中,基于結(jié)構(gòu)的抗彎剛度和抗拉剛度,探討網(wǎng)線的等效方法,并用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行了模型網(wǎng)箱的仿真模擬。與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,驗證了此模擬方法的可靠性,為下一步其他類型網(wǎng)箱的模擬和實際尺寸網(wǎng)箱的仿真計算提供了思路。
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S955.9
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 深水網(wǎng)箱簡介
        1.2.1 重力式網(wǎng)箱
        1.2.2 碟式網(wǎng)箱
        1.2.3 張力腿網(wǎng)箱
        1.2.4 浮繩式網(wǎng)箱
    1.3 重力式網(wǎng)箱的研究現(xiàn)狀
    1.4 網(wǎng)衣變形測試技術(shù)研究進(jìn)展
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
2 基于發(fā)光光纖和圖像采集處理技術(shù)的測試系統(tǒng)研究
    2.1 塑料光纖的特性
        2.1.1 纖細(xì)特性
        2.1.2 柔軟特性
        2.1.3 發(fā)光特性
        2.1.4 光電分離特性
    2.2 圖像采集
    2.3 圖像處理
    2.4 小結(jié)
3 模型相似原理及模型網(wǎng)箱的設(shè)計制作
    3.1 模型相似原理
        3.1.1 幾何相似
        3.1.2 運(yùn)動相似
        3.1.3 動力相似
        3.1.4 初始條件和邊界條件的相似
    3.2 圓形重力式網(wǎng)箱模型設(shè)計制作
        3.2.1 網(wǎng)衣系統(tǒng)模型設(shè)計
        3.2.2 配重系統(tǒng)模型設(shè)計
    3.3 小結(jié)
4 實驗測試及數(shù)據(jù)處理
    4.1 試驗方案設(shè)計
        4.1.1 測試系統(tǒng)準(zhǔn)備
        4.1.2 模型安裝
        4.1.3 試驗工況
    4.2 測試系統(tǒng)準(zhǔn)確性驗證
    4.3 流速對網(wǎng)衣變形的影響研究
    4.4 配重大小對網(wǎng)衣變形的影響研究
    4.5 配重方式對網(wǎng)衣變形的影響研究
    4.6 小結(jié)
5 數(shù)值仿真模擬
    5.1 數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    5.2 數(shù)值仿真理論
    5.3 ANSYS軟件介紹
    5.4 網(wǎng)線的等效模型假設(shè)
    5.5 網(wǎng)箱的仿真模型
    5.6 仿真結(jié)果分析
        5.6.1 流速對網(wǎng)衣變形的影響研究
        5.6.2 配重大小對網(wǎng)衣變形的影響研究
        5.6.3 配重形式對網(wǎng)衣變形的影響研究
        5.6.4 仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比分析
    5.7 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁亮;網(wǎng)箱養(yǎng)鯽[J];四川畜牧獸醫(yī);2000年03期

2 ;美國設(shè)計一種小型金屬網(wǎng)箱[J];水產(chǎn)科技情報;1975年10期

3 韓照峰;;網(wǎng)箱養(yǎng)鯽[J];農(nóng)業(yè)知識;1999年16期

4 鄭國富;抗風(fēng)浪養(yǎng)殖網(wǎng)箱設(shè)計中若干問題的研究[J];中國水產(chǎn);2001年01期

5 諶志新,宋德朝,王中新,李凱,于曰良;外�？癸L(fēng)浪網(wǎng)箱系統(tǒng)[J];漁業(yè)現(xiàn)代化;2001年03期

6 施鯤;美國海洋站深海網(wǎng)箱系統(tǒng)介紹[J];漁業(yè)現(xiàn)代化;2001年05期

7 王為璋,姜志坤,鄒玉芹;網(wǎng)箱培育紅鰭東方鲀種[J];科學(xué)養(yǎng)魚;2001年06期

8 何國文,劉松濤,李小軍;水庫小網(wǎng)箱密養(yǎng)芙蓉鯽試驗[J];內(nèi)陸水產(chǎn);2001年01期

9 黃曉平,毛東山;湖泊網(wǎng)箱養(yǎng)鱖試驗[J];水產(chǎn)科技情報;2001年01期

10 張本銘;水庫網(wǎng)箱沉箱越冬 彩虹鯛魚種試驗初步研究[J];漁業(yè)致富指南;2001年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 朱立新;流場中圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱動態(tài)響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D];中國海洋大學(xué);2006年

2 郝雙戶;深水重力式網(wǎng)箱浮架的流固耦合研究[D];大連理工大學(xué);2008年

3 崔勇;方形金屬框架鲆鰈類網(wǎng)箱水動力學(xué)特性研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

4 許條建;離岸組合式網(wǎng)箱水動力特征研究[D];大連理工大學(xué);2013年

5 黃六一;HDPE圓形雙浮管網(wǎng)箱系統(tǒng)水動力學(xué)特性研究[D];中國海洋大學(xué);2013年

6 陳昌平;深水網(wǎng)格式錨碇網(wǎng)箱水動力特性研究[D];大連理工大學(xué);2010年

7 桂福坤;深水重力式網(wǎng)箱水動力學(xué)特性研究[D];大連理工大學(xué);2006年

8 趙云鵬;深水重力式網(wǎng)箱水動力特性數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 于嵩松;深水抗風(fēng)浪網(wǎng)箱基本設(shè)計研究[D];大連海洋大學(xué);2015年

2 單恒年;金屬網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)動力特性的有限元數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2015年

3 張福友;深水重力式網(wǎng)箱配重形式對網(wǎng)衣變形影響的實驗研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

4 馬家志;浮繩式網(wǎng)箱的波浪水動力學(xué)水槽試驗研究[D];浙江海洋學(xué)院;2010年

5 崔江浩;重力式養(yǎng)殖網(wǎng)箱耐流特性的數(shù)值模擬及仿真[D];中國海洋大學(xué);2005年

6 黃六一;方形重力式網(wǎng)箱抗風(fēng)浪、耐流特性的試驗研究[D];中國海洋大學(xué);2006年

7 何鑫;重力式網(wǎng)箱群組系統(tǒng)耐流特性的數(shù)值模擬[D];中國海洋大學(xué);2007年

8 李飛;可航行及升降網(wǎng)箱液壓系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究[D];浙江海洋學(xué)院;2014年

9 胡保友;圓形深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱的力學(xué)建模及仿真[D];中國海洋大學(xué);2008年

10 趙俠;鲆鰈魚類養(yǎng)殖網(wǎng)箱性能優(yōu)化的試驗研究[D];中國海洋大學(xué);2014年

本文編號：2835763