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秋刀鱼舷提网动力浮棒设计与仿真实验

秋刀鱼舷提网动力浮棒设计与仿真实验

作者：李奇上海海洋大学

学位级别：硕士

舷提网是秋刀鱼捕捞作业的主要方式之一,其捕捞作业主要分为放网、诱网、起网三个步骤。秋刀鱼是大洋洄游性鱼类,速度快,行动敏捷。在舷提网作业过程中经常会因为浮棒不能及时到达指定区域,导致网衣中部的沉降深度不够而减小了灯诱区的... 详细信息

舷提网是秋刀鱼捕捞作业的主要方式之一,其捕捞作业主要分为放网、诱网、起网三个步骤。秋刀鱼是大洋洄游性鱼类,速度快,行动敏捷。在舷提网作业过程中经常会因为浮棒不能及时到达指定区域,导致网衣中部的沉降深度不够而减小了灯诱区的空间体积,因此动力浮棒的推进速度是影响舷提网性能的重要因素之一。推动力和浮棒结构决定了动力浮棒是否能够稳定推进,推动力大的动力浮棒能提升工作效率,增加渔船的放网次数,提高经济效益。为减少秋刀鱼舷提网单次放网时间,提高捕捞效率,设计了一种可主动式作业的秋刀鱼舷提网动力浮棒并对其动力性能进行了研究。论文的主要研究内容与研究成果如下:(1)基于理论计算和力学分析证实了动力浮棒在理论上的可行性,并通过稳性计算得出动力浮棒三维模型尺寸。根据秋刀鱼捕捞作业的需求,提出了以水下推进器作为动力装置。在此基础上,应用Solidworks三维建模软件实现动力浮棒的设计。(2)动力浮棒的仿真试验及结果分析。基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程以及SST k-ω湍流模型方程,使用Ansys CFD软件,对动力浮棒在不同吃水深度和速度下的水体阻力进行仿真试验,为动力浮棒设计合理性提供依据。仿真试验结果表明:推进速度在0.1-0.5m/s范围内,阻力与推进速度呈正相关,其中推进速度在0.2-0.4m/s范围内阻力增加最快,其余区间内阻力增加较为缓慢;涉水深度在210-360mm范围内,阻力与涉水深度呈正相关,涉水深度在360-720mm范围内,阻力与涉水深度呈负相关。经过多次仿真试验表明,涉水深度由210mm增加至270mm,浮棒所受阻力依次递增。5组涉水深度下动力浮棒所受阻力在0.1-0.5m/s区间内随推进速度提升而增大,从总体的增长趋势观察,动力浮棒受到的阻力与推进速度的提升成正比。(3)室内试验、样机试验、海上试验以及试验结果分析。室内水槽试验表明推进器产生的力矩导致浮棒旋转,浮棒失去推动力,需要注意安装位置,尽量避免推进器和浮棒之间产生距离。样机试验根据秋刀鱼捕捞的作业环境制定最可靠的安装方法,证实了选用毛竹和多圆柱体的结构设计可有效阻止浮棒在推进过程中的自转,且推进器的安装位置有效地避免力臂产生,使得推进器的效率得到极大的提升。海上试验初步证实了动力浮棒在实际捕捞作业中的可行性,同时也发现动力浮棒在面对复杂海况动力不足的问题,需要推力大的水下推进器以满足提高捕捞效率的需求。(4)仿真与样机试验对比验证。为验证数值模拟的可靠性,基于样机参数、试验的数据建立9个动力浮棒计算模型,将仿真结果与样机试验的拉力数据共同绘制趋势图。对比CFD数值计算的阻力与样机水池实测阻力,误差在9.5%以内,同时,动力浮棒样机速度0.5m/s,涉水深度360mm时所受阻力最大,与CFD计算结果一致。当动力浮棒速度为0.29m/s,涉水深度300mm时,所受阻力为14.6N,能够在较短内将秋刀鱼舷提网推送到指定位置。满足提升远洋捕捞效率的要求。通过样机与数值模拟对比可以证明秋刀鱼舷提网动力浮棒的计算模型具有准确性。所设计秋刀鱼舷提网动力浮棒经过多次现场试验后,结果表明动力浮棒的设计方法具有高可靠性,同时,动力浮棒搭载P75水下推进器,当达到最大功率260W时,可以产生最大推力5kg,最快推进速度为0.29m/s。动力浮棒安装方式使其能够适应复杂的海上变化,为动力浮棒的推广和应用提供了较好的参考价值,为渔业捕捞装备的研究提供了良好的技术支撑。

关键词：秋刀鱼舷提网动力浮棒数值仿真试验

秋刀鱼舷提网渔具性能模型试验与海上实测结果的比较评估

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海洋学报 2019年第2期41卷 123-133页

作者：石永闯朱清澄花传祥张衍栋上海海洋大学海洋文化与法律学院上海201306 上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室上海201306

舷提网是秋刀鱼(Cololabis saira)作业的主要方式之一,由于渔获率较高得到迅速推广。模型试验和海上实测是研究网具性能最为普遍的两种方式,两者试验结果的对比评估对于更好地测定网具作业性能具有十分重要的意义。根据2014年11-12月进... 详细信息

舷提网是秋刀鱼(Cololabis saira)作业的主要方式之一,由于渔获率较高得到迅速推广。模型试验和海上实测是研究网具性能最为普遍的两种方式,两者试验结果的对比评估对于更好地测定网具作业性能具有十分重要的意义。根据2014年11-12月进行的秋刀鱼舷提网静水槽模型试验以及2015年7-10月和2016年6-10月在"鲁蓬远渔019"号船上进行的秋刀鱼舷提网网具性能测试试验测定的网具数据,采用多元线性回归方法,对网具的沉降深度和提升速度进行了标准化,并利用Bootstrap法分析了舷提网模型试验和海上实测试验结果。结果表明:(1)通过Bootstrap法得出标准化后的实测网最大沉降深度的均值分布范围为20.37～29.54 m,95%置信区间为21.76～28.13 m;模型网网具最大沉降深度均值的范围为26.42～37.58 m,95%置信区间为27.70～36.20 m。实测网网具中部最大沉降深度均值大约是模型网网具中部最大沉降深度均值的0.731～0.783倍。(2)通过Bootstrap法得出标准化后的实测网提升速度的均值分布范围为0.107～0.193 m/s,95%置信区间为0.111～0.191 m/s;模型网网具提升速度均值的范围为0.204～0.316 m/s,95%置信区间为0.207～0.312 m/s。实测网网具中部提升速度均值大约是模型网网具中部提升速度均值的0.591～0.611倍。(3)当假设海流速度为0时,求得实测网网具的平均沉降深度为29.14～41.21 m,约为模型网网衣中部最大沉降深度均值的0.751～0.807倍。(4)30 m和60 m水深的海流速度均对实物网网具中部的沉降深度有所影响,60 m水深的流速影响更加显著(P<0.05)。

关键词：秋刀鱼舷提网沉降深度提升速度多元回归

基于海上实测的秋刀鱼舷提网沉降和提升性能研究

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海洋通报 2018年第4期37卷 459-467页

作者：石永闯朱清澄花传祥张衍栋上海海洋大学海洋文化与法律学院上海201306 上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306 上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室上海201306

根据2015年7-10月和2016年6-10月蓬莱京鲁渔业有限公司"鲁蓬远渔019"在西北太平洋进行的海上秋刀鱼舷提网网具性能测试所获得的数据,采用线性回归方法,分析了舷提网在沉降和提升阶段,网衣的沉降深度和提升深度以及网具沉降速度和提升速... 详细信息

根据2015年7-10月和2016年6-10月蓬莱京鲁渔业有限公司"鲁蓬远渔019"在西北太平洋进行的海上秋刀鱼舷提网网具性能测试所获得的数据,采用线性回归方法,分析了舷提网在沉降和提升阶段,网衣的沉降深度和提升深度以及网具沉降速度和提升速度的变化状况。利用广义加性模型(GAM)探讨秋刀鱼舷提网沉降深度和提升速度各自有效的影响因子,且分析了这些影响因子与舷提网主要性能参数两者之间的关系。结果发现:(1)网衣沉降深度随时间连续增加;网具下纲和侧纲的沉降速度都是先逐渐增大,然后缓慢减小,直至沉降过程结束;网衣沉降速度波动剧烈,无规律性变化。(2)网具下纲、侧纲的提升速度均快速达到最大值然后随时间连续降低,下纲的最大提升速度大于侧纲,网衣提升速度无规律性变化,上下波动剧烈。(3)GAM模型结果显示,30 m水层流速、60 m水层流速、下纲纲索松放长度3个因子对网衣最大沉降深度有显著性影响(P下纲纲索松放长度>60 m水层流速。30 m水层流速和绞网速度两个因子对平均提升速度有着显著性影响(P网速度影响最大。

关键词：秋刀鱼舷提网沉降深度沉降速度提升速度广义加性模型

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秋刀鱼舷提网渔具设计的研究

浙江海洋学院学报（自然科学版） 2006年第1期25卷 40-45页

作者：张勋郁岳峰黄洪亮徐宝生王明彦中国水产科学研究院东海水产研究所捕捞与渔业工程实验室上海200090

我国大陆地区的秋刀鱼渔业处于起步阶段,与国外相比,在渔具渔法等方面尚有较大差距。本文是在2003￣2004年生产和研究的基础上,对舷提网设计着重进行了探讨和分析,并提出了网具设计方法。

关键词：秋刀鱼舷提网设计方法

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秋刀鱼舷提网集鱼方法的研究

浙江海洋学院学报（自然科学版） 2006年第2期25卷 154-156页

作者：郁岳峰张勋黄洪亮徐宝生王明彦中国水产科学研究院东海水产研究所捕捞与渔业工程实验室上海200090

秋刀鱼舷提网属船浮敷式灯诱敷网,利用集鱼灯诱集鱼群至网中,起网捕捞。因此,集鱼效果的好坏对秋刀鱼生产有十分重要的影响,而集鱼效果与集鱼方法有直接关系。在2003-2004年生产和研究的基础上,对舷提网集鱼方法进行了探讨和分析,并总... 详细信息

秋刀鱼舷提网属船浮敷式灯诱敷网,利用集鱼灯诱集鱼群至网中,起网捕捞。因此,集鱼效果的好坏对秋刀鱼生产有十分重要的影响,而集鱼效果与集鱼方法有直接关系。在2003-2004年生产和研究的基础上,对舷提网集鱼方法进行了探讨和分析,并总结了一套集鱼方法。

关键词：秋刀鱼舷提网集鱼方法

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秋刀鱼舷提网设备及改装研究

渔业现代化 2005年第4期32卷 42-43页

作者：张勋徐宝生郁岳峰黄洪亮王明彦中国水产科学研究院东海水产研究所上海市军工路300号200090

利用“中远渔2号”专业鱿钓渔船,根据秋刀鱼舷提网作业的特点,对甲板、机舱等进行局部设备改装,并在较短的时间内顺利完成了改装工作。着重介绍了秋刀鱼捕捞设备和改装工作情况。

关键词：秋刀鱼舷提网捕捞机械改装设备改装鱿钓渔船捕捞设备

日本称国外渔船公海捕捞秋刀鱼导致日本近海捕捞产量下降 2016年日本秋刀鱼舷提网渔船总产量剧减至10．9×10^4t

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渔业信息与战略 2017年第2期32卷 154-155页

秋刀鱼是日本东北部近海（西北太平洋西部）的主要捕捞对象之一，每年的8—12月为渔期。据日本渔业管理部门的统计资料显示，2008年日本秋刀鱼舷提网渔船的总产量达到35×10^4t，创1981年以来的历史最高记录。然而，其后的产量逐年减少... 详细信息

秋刀鱼是日本东北部近海（西北太平洋西部）的主要捕捞对象之一，每年的8—12月为渔期。据日本渔业管理部门的统计资料显示，2008年日本秋刀鱼舷提网渔船的总产量达到35×10^4t，创1981年以来的历史最高记录。然而，其后的产量逐年减少，2013年减至14．8×10^4t，虽然2014年一度回升刀22．5×10^4t，但是2015年又减至11．2×10^4t。

关键词：捕捞产量秋刀鱼总产量舷提网日本渔船近海公海

基于模型试验的秋刀鱼舷提网纲索张力性能研究

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中国水产科学 2016年第3期23卷 704-712页

作者：石永闯朱清澄张衍栋花传祥周文博上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室

根据2014年11—12月进行的秋刀鱼(Cololabis saira)舷提网静水槽模型试验测定的网具数据,通过多元线性回归分析了模型网绞收过程中的张力变化,以及绞网速度和下纲配重与模型网网具张力的关系,试图研究涤纶材料的模型网网具起网张力性能... 详细信息

根据2014年11—12月进行的秋刀鱼(Cololabis saira)舷提网静水槽模型试验测定的网具数据,通过多元线性回归分析了模型网绞收过程中的张力变化,以及绞网速度和下纲配重与模型网网具张力的关系,试图研究涤纶材料的模型网网具起网张力性能。试验结果表明:(1)模型网侧纲、下纲的张力在绞网过程中随时间均呈逐渐增加的趋势,在绞网过程即将结束时张力达到最大值。(2)模型网侧纲、下纲张力均随绞网速度的提高而增加,并随着绞网速度的提高增速加快,不同绞网速度组之间张力变化存在显著性差异(P网速度在0.120.36 m/s之间时,网具张力变化比较稳定;绞网速度在0.360.60 m/s时网具张力增加的幅度较大。模型网侧纲、下纲张力随下纲配重的增加逐渐提高,但影响并不显著。

关键词：秋刀鱼舷提网纲索张力模型试验绞网速度下纲配重

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西北太平洋秋刀鱼舷提网捕捞技术

齐鲁渔业 2005年第10期22卷 43-45页

作者：许巍朱清澄张先存钱卫国朱国平夏辉上海水产大学

自2003年我国大陆成功开发了西北太平洋秋刀鱼渔场之后,秋刀鱼已逐步进入中国大陆市场。对于秋刀鱼捕捞技术,在历经刺网、围网等渔具后,现基本以舷提网捕捞作业为主。根据2004年6-10月大连“国际903”号生产调查船在西北太平洋海域进行... 详细信息

自2003年我国大陆成功开发了西北太平洋秋刀鱼渔场之后,秋刀鱼已逐步进入中国大陆市场。对于秋刀鱼捕捞技术,在历经刺网、围网等渔具后,现基本以舷提网捕捞作业为主。根据2004年6-10月大连“国际903”号生产调查船在西北太平洋海域进行探捕调查的生产情况,对秋刀鱼舷提网的捕捞技术,从渔捞设备至捕捞具体操作技术进行介绍。

关键词：秋刀鱼舷提网捕捞技术渔捞设备西北太平洋中国大陆生产情况太平洋海域成功开发捕捞作业