斜坡上圍網(wǎng)養(yǎng)殖網(wǎng)衣系統(tǒng)水動力特性試驗研究
發(fā)布時間:2021-11-26 20:05
圍網(wǎng)養(yǎng)殖是近幾年開發(fā)并迅速發(fā)展起來的一種生態(tài)養(yǎng)殖模式。其淺海圍網(wǎng)養(yǎng)殖大多敷設(shè)在近海海域,當(dāng)波浪從外海向近海傳播的過程中,由于海底地形變化的影響,波浪一般會發(fā)生變形,反射,折射甚至破碎,波能會產(chǎn)生很大消耗等,使得波浪對圍網(wǎng)網(wǎng)衣系統(tǒng)的作用力情況變得復(fù)雜。對于圍網(wǎng)養(yǎng)殖,網(wǎng)衣系統(tǒng)的安全性能一直是備受關(guān)注的,而網(wǎng)衣系統(tǒng)的安全性能與所能承受的水動力大小有很大關(guān)系。關(guān)于單純波浪或水流作用的水動力特性,課題組以及相關(guān)學(xué)者已有研究。而對于波浪作用下由于地形變化對網(wǎng)衣系統(tǒng)的受力產(chǎn)生的影響的研究沒有得到足夠的重視。本文通過物理模型試驗,在水槽中加設(shè)木板斜坡模擬近岸地形變化條件,借助現(xiàn)代化儀器設(shè)備與技術(shù),研究了入射波為規(guī)則波作用下,波浪要素變化對網(wǎng)衣系統(tǒng)在斜坡上水平正向最大受力值的影響,不同大小坡度斜坡上網(wǎng)衣系統(tǒng)水動力特性以及波浪遇斜坡發(fā)生破碎網(wǎng)衣系統(tǒng)受力特性。并基于波浪理論和莫里森方程,推導(dǎo)出本實驗條件下規(guī)則波作用斜坡上網(wǎng)衣最大受力的經(jīng)驗公式。對于網(wǎng)衣系統(tǒng)的波浪水槽試驗,根據(jù)試驗條件設(shè)置了水平長度相同變換垂直高度的兩個不同坡度的斜坡,分別是大坡度(坡比1:7)和小坡度(坡比1:15)。利用定制的測力裝置固定...
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
試驗水槽實物圖
第二章試驗概述和數(shù)據(jù)處理方法9第二章試驗概述和數(shù)據(jù)處理方法2.1實驗設(shè)備與儀器2.1.1造波系統(tǒng)和波浪水槽本實驗在浙江海洋大學(xué)國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心多功能水槽內(nèi)進(jìn)行,試驗水槽主要尺度:16m(長)×0.5m(寬)×0.8m(深),水槽中間試驗段邊壁鑲嵌玻璃,每間隔2.5用鋼架結(jié)構(gòu)固定,底部以及兩端造波機安裝段、槽尾消波段均為混凝土結(jié)構(gòu)。如圖2-1水槽實物圖,圖2-2是實驗中放置木板斜坡后水槽平面圖。試驗水槽采用擁有自動造波控制系統(tǒng),可獲得目標(biāo)規(guī)則波。造波機推板振幅0~0.5m,頻率0.2HZ~1.8HZ。圖2-1試驗水槽實物圖Fig2-1Physicaldrawingoftesttank圖2-2試驗水槽平面圖Fig2-2Planofthetestsink
斜坡上圍網(wǎng)養(yǎng)殖網(wǎng)衣系統(tǒng)水動力特性試驗研究102.1.2浪高儀及工作原理試驗采用長沙軍麟儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的BG-1型浪高采集系統(tǒng)來采集不同試驗工況下的浪高數(shù)據(jù),BG-1型浪高采集系統(tǒng)主要有電源,數(shù)據(jù)采集儀和浪高儀組成(圖2-3)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是天津水運工程科學(xué)研究所開發(fā)的,有三個主要模塊:傳感器率定、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。其中傳感器率定,主要對傳感器精度進(jìn)行驗證;數(shù)據(jù)采集模塊主要對接入的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖形監(jiān)視;數(shù)據(jù)處理模塊則可以對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析等。為了提高數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確性,避免由外界環(huán)境變化帶來的試驗誤差,實驗前需要對浪高儀進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時先將浪高儀傳感器浸入水中,靜水位時在電腦顯示的界面中輸0cm,計算機會顯示一個對應(yīng)初始電壓值;然后將浪高儀向下或向上移動,每次移動一定距離,輸入移動的高度,浪高儀向下移動水位相對升高記為正值,向上移動水位相對降低記為負(fù)值,得到每次移動后對應(yīng)的電壓值。在某一溫度下,系統(tǒng)根據(jù)線性最小二乘法原理,將傳感器電壓值變化與外界水位變化值的輸出關(guān)系看作線性關(guān)系,自動求出KC值。傳感器率定完成時系統(tǒng)便將傳感器類型配置到計算機的KC表中,在數(shù)據(jù)采集模塊使用過程中,系統(tǒng)將自動調(diào)用已率定的傳感器的KC表。試驗時便可以在采集模塊實時監(jiān)測浪高數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)能夠同步測量多個觀測點的波面演化過程,并對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。(a)采集儀(b)電源(a)Acquisitioninstrument(b)PowerSupply(c)傳感器(c)Sensor圖2-3浪高儀采集系統(tǒng)Fig2-3Waveheightacquisitionsystem
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]惠州市深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 韓強音,鐘浩彥,王煥. 南方農(nóng)機. 2019(13)
[2]中國海水圍網(wǎng)養(yǎng)殖的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探析[J]. 周文博,石建高,余雯雯,劉福利,宋偉華,桂福坤,楊飛. 漁業(yè)信息與戰(zhàn)略. 2018(04)
[3]浮繩式圍網(wǎng)水動力特性研究[J]. 崔勇,關(guān)長濤,黃濱,賈玉東. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2018(05)
[4]深海養(yǎng)殖裝備現(xiàn)狀及我國發(fā)展策略[J]. 劉碧濤,王藝穎. 船舶物資與市場. 2018(02)
[5]水流作用下一種養(yǎng)殖金屬網(wǎng)衣水阻力特性的數(shù)值模擬研究[J]. 劉航飛,陳昌平,鄭艷娜,梁新宇. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2017(06)
[6]離岸型智能化淺海養(yǎng)殖圍網(wǎng)應(yīng)用及效益分析[J]. 林可,王飛,馬家志,盧文,趙懷福,蔡祖挺,宋偉華. 水產(chǎn)科技情報. 2017(05)
[7]樁柱式圍網(wǎng)單元網(wǎng)片在水流作用下的水動力特性研究[J]. 陳天華,潘昀,孟昂,桂福坤. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 2017(04)
[8]水流作用下平面金屬網(wǎng)衣水阻力特性數(shù)值模擬[J]. 陳昌平,王文,鄭佳成,鄭艷娜,史憲瑩,劉昌鳳. 大連海洋大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[9]固定方式對樁柱式圍網(wǎng)網(wǎng)片波浪力學(xué)特性影響研究[J]. 桂福坤,陳天華,趙云鵬,董國海. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[10]Comparative Study of Two Approaches to Model the Offshore Fish Cages[J]. 趙云鵬,王欣欣,Jud DECEW,Igor TSUKROV,白曉東,畢春偉. China Ocean Engineering. 2015(03)
博士論文
[1]網(wǎng)衣波浪水動力學(xué)研究[D]. 宋偉華.中國海洋大學(xué) 2006
碩士論文
[1]波浪作用下柔性結(jié)構(gòu)岸坡穩(wěn)定性研究[D]. 葛興宇.江蘇科技大學(xué) 2017
[2]樁柱式圍網(wǎng)養(yǎng)殖系統(tǒng)水動力特性研究[D]. 陳天華.浙江海洋大學(xué) 2017
[3]網(wǎng)片水動力系數(shù)實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 陳鹿.上海海洋大學(xué) 2015
[4]斜坡沙質(zhì)海床上波浪傳播和床面形態(tài)演化試驗研究[D]. 潘昀.長沙理工大學(xué) 2013
本文編號:3520836
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
試驗水槽實物圖
第二章試驗概述和數(shù)據(jù)處理方法9第二章試驗概述和數(shù)據(jù)處理方法2.1實驗設(shè)備與儀器2.1.1造波系統(tǒng)和波浪水槽本實驗在浙江海洋大學(xué)國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心多功能水槽內(nèi)進(jìn)行,試驗水槽主要尺度:16m(長)×0.5m(寬)×0.8m(深),水槽中間試驗段邊壁鑲嵌玻璃,每間隔2.5用鋼架結(jié)構(gòu)固定,底部以及兩端造波機安裝段、槽尾消波段均為混凝土結(jié)構(gòu)。如圖2-1水槽實物圖,圖2-2是實驗中放置木板斜坡后水槽平面圖。試驗水槽采用擁有自動造波控制系統(tǒng),可獲得目標(biāo)規(guī)則波。造波機推板振幅0~0.5m,頻率0.2HZ~1.8HZ。圖2-1試驗水槽實物圖Fig2-1Physicaldrawingoftesttank圖2-2試驗水槽平面圖Fig2-2Planofthetestsink
斜坡上圍網(wǎng)養(yǎng)殖網(wǎng)衣系統(tǒng)水動力特性試驗研究102.1.2浪高儀及工作原理試驗采用長沙軍麟儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的BG-1型浪高采集系統(tǒng)來采集不同試驗工況下的浪高數(shù)據(jù),BG-1型浪高采集系統(tǒng)主要有電源,數(shù)據(jù)采集儀和浪高儀組成(圖2-3)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是天津水運工程科學(xué)研究所開發(fā)的,有三個主要模塊:傳感器率定、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。其中傳感器率定,主要對傳感器精度進(jìn)行驗證;數(shù)據(jù)采集模塊主要對接入的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖形監(jiān)視;數(shù)據(jù)處理模塊則可以對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析等。為了提高數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確性,避免由外界環(huán)境變化帶來的試驗誤差,實驗前需要對浪高儀進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時先將浪高儀傳感器浸入水中,靜水位時在電腦顯示的界面中輸0cm,計算機會顯示一個對應(yīng)初始電壓值;然后將浪高儀向下或向上移動,每次移動一定距離,輸入移動的高度,浪高儀向下移動水位相對升高記為正值,向上移動水位相對降低記為負(fù)值,得到每次移動后對應(yīng)的電壓值。在某一溫度下,系統(tǒng)根據(jù)線性最小二乘法原理,將傳感器電壓值變化與外界水位變化值的輸出關(guān)系看作線性關(guān)系,自動求出KC值。傳感器率定完成時系統(tǒng)便將傳感器類型配置到計算機的KC表中,在數(shù)據(jù)采集模塊使用過程中,系統(tǒng)將自動調(diào)用已率定的傳感器的KC表。試驗時便可以在采集模塊實時監(jiān)測浪高數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)能夠同步測量多個觀測點的波面演化過程,并對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。(a)采集儀(b)電源(a)Acquisitioninstrument(b)PowerSupply(c)傳感器(c)Sensor圖2-3浪高儀采集系統(tǒng)Fig2-3Waveheightacquisitionsystem
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]惠州市深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 韓強音,鐘浩彥,王煥. 南方農(nóng)機. 2019(13)
[2]中國海水圍網(wǎng)養(yǎng)殖的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探析[J]. 周文博,石建高,余雯雯,劉福利,宋偉華,桂福坤,楊飛. 漁業(yè)信息與戰(zhàn)略. 2018(04)
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[4]深海養(yǎng)殖裝備現(xiàn)狀及我國發(fā)展策略[J]. 劉碧濤,王藝穎. 船舶物資與市場. 2018(02)
[5]水流作用下一種養(yǎng)殖金屬網(wǎng)衣水阻力特性的數(shù)值模擬研究[J]. 劉航飛,陳昌平,鄭艷娜,梁新宇. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2017(06)
[6]離岸型智能化淺海養(yǎng)殖圍網(wǎng)應(yīng)用及效益分析[J]. 林可,王飛,馬家志,盧文,趙懷福,蔡祖挺,宋偉華. 水產(chǎn)科技情報. 2017(05)
[7]樁柱式圍網(wǎng)單元網(wǎng)片在水流作用下的水動力特性研究[J]. 陳天華,潘昀,孟昂,桂福坤. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 2017(04)
[8]水流作用下平面金屬網(wǎng)衣水阻力特性數(shù)值模擬[J]. 陳昌平,王文,鄭佳成,鄭艷娜,史憲瑩,劉昌鳳. 大連海洋大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[9]固定方式對樁柱式圍網(wǎng)網(wǎng)片波浪力學(xué)特性影響研究[J]. 桂福坤,陳天華,趙云鵬,董國海. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[10]Comparative Study of Two Approaches to Model the Offshore Fish Cages[J]. 趙云鵬,王欣欣,Jud DECEW,Igor TSUKROV,白曉東,畢春偉. China Ocean Engineering. 2015(03)
博士論文
[1]網(wǎng)衣波浪水動力學(xué)研究[D]. 宋偉華.中國海洋大學(xué) 2006
碩士論文
[1]波浪作用下柔性結(jié)構(gòu)岸坡穩(wěn)定性研究[D]. 葛興宇.江蘇科技大學(xué) 2017
[2]樁柱式圍網(wǎng)養(yǎng)殖系統(tǒng)水動力特性研究[D]. 陳天華.浙江海洋大學(xué) 2017
[3]網(wǎng)片水動力系數(shù)實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 陳鹿.上海海洋大學(xué) 2015
[4]斜坡沙質(zhì)海床上波浪傳播和床面形態(tài)演化試驗研究[D]. 潘昀.長沙理工大學(xué) 2013
本文編號:3520836
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