v型網(wǎng)板水動(dòng)力性能和數(shù)值模擬初步研究

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1、V型網(wǎng)板水動(dòng)力性能和數(shù)值模擬初步研究學(xué)位論文完成日期指導(dǎo)教師簽字答辯委員會(huì)成員簽字吾--●一lr-J獨(dú)創(chuàng)聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外．論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含未獲得f蕉：塑壁壹基地重翌壁型生塑的!本欄可空)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：杏崇聰簽字日期：掃f2年6月占日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，并同意咀下事項(xiàng)：1、學(xué)校

2、有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤一允許論文被查閱和借閱。2、學(xué)校可咀將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)清華大學(xué)”中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社”用于出版和編入CNKI《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》a(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名：奪暮j急簽字日期：知旺年6月6日*脅講一導(dǎo)批VⅢ目扳水自力性№自＆d#m?町出日RV型網(wǎng)板的水動(dòng)力性能和數(shù)值模擬初步研究摘要由于上個(gè)世紀(jì)對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)利用缺乏深刻的科學(xué)認(rèn)識(shí)，而導(dǎo)致了

3、對(duì)海洋漁業(yè)資源的過(guò)度捕撈，造成全球海洋資源的明顯衰退。再加上我國(guó)沿岸近海的漁撈失控，導(dǎo)致海區(qū)的魚群密度降低、漁獲質(zhì)量下降、經(jīng)濟(jì)魚種早熟化小型化。為了適應(yīng)漁業(yè)資源的減少，沿岸漁船的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了相應(yīng)的變化，以取拖為主的大型的捕撈漁船逐漸減少，以單拖為主的近海小型漁船逐漸增多，小型單拖漁船在我國(guó)近海漁船構(gòu)成中占據(jù)了重要的地位．為漁民的生產(chǎn)作業(yè)提供必要的保障。網(wǎng)板作為拖網(wǎng)的重要屬具．其水動(dòng)力特性對(duì)拖網(wǎng)的可操作性和漁獲效率都有影響。國(guó)內(nèi)雖有對(duì)網(wǎng)板的研究，近年來(lái)大多數(shù)側(cè)重于其節(jié)能的研究，上世紀(jì)70年代雖有對(duì)網(wǎng)板水動(dòng)力的研究．fEl都針對(duì)大型拖網(wǎng)使用的網(wǎng)板，對(duì)該種小功率拖網(wǎng)漁船使用的網(wǎng)板研究還是一片空白。隨

4、著計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展．計(jì)算流體力學(xué)(CFD)近十年來(lái)也得到了廣泛的應(yīng)用，特別是CFD商業(yè)軟件的推廣推動(dòng)了數(shù)值模擬的應(yīng)用CFD克服了理論計(jì)算和實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)。僅在計(jì)算機(jī)上就能進(jìn)行“試驗(yàn)”，為漁具水動(dòng)力的模擬提供了新的思路和方法。國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)關(guān)于數(shù)值模擬網(wǎng)具水動(dòng)力的研究，但國(guó)內(nèi)的研究還相對(duì)滯后。隨藿近海小型單拖漁船數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)，為了提高網(wǎng)板水動(dòng)力性能。達(dá)到漁船的竹能減排，并對(duì)此提出合理建議和理論依據(jù)，本文運(yùn)用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法，對(duì)現(xiàn)今近海小型單拖漁船使用的V型網(wǎng)板進(jìn)行水動(dòng)力性能方面的研究是十分有必要的。本文進(jìn)行FLUENT數(shù)值模擬研究．建立模型模擬該型網(wǎng)板周圍水體的流態(tài)，為將來(lái)模型試

5、驗(yàn)的設(shè)計(jì)以及網(wǎng)板的優(yōu)化改進(jìn)提供一種新的方法，達(dá)到節(jié)省試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和時(shí)間的目的。本文由7章組成．第1章介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于列扳水動(dòng)力數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀。第2章為網(wǎng)板概述．介紹網(wǎng)板的類型及網(wǎng)板的水動(dòng)力的基本理論及影響因素。第3章為漁具模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬的相關(guān)理論研究。第4、5章分別為網(wǎng)板模型試驗(yàn)平uFluent軟件模擬的過(guò)程和結(jié)果，及結(jié)果的對(duì)比。第6章為對(duì)于網(wǎng)扳的改進(jìn)，針對(duì)三V型月扳水∞力性№W敬值模m初$qf究種不同展弦比的網(wǎng)板進(jìn)行數(shù)值模擬，比較其水動(dòng)力性能優(yōu)劣。第7章為全文的總結(jié)和進(jìn)一步的研究展望。本文就青島近岸沿海小型拖網(wǎng)船上使用的網(wǎng)板進(jìn)行水動(dòng)力實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬。網(wǎng)板模型試驗(yàn)在中國(guó)海洋大學(xué)增養(yǎng)殖__f

6、=程水動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室循環(huán)水槽中進(jìn)行．流速設(shè)置為O2m／sM)7m／s，沖角測(cè)量范圍為00-60。．得出了該型網(wǎng)板的具體水動(dòng)力系數(shù)(9"1力系數(shù)、阻力系數(shù))、昂大升阻比和最佳沖角，為明板的使用提供科學(xué)的依據(jù)。通過(guò)FLUENT軟件對(duì)特定沖角狀況下的網(wǎng)板進(jìn)行數(shù)值模擬，得出20。沖角下網(wǎng)板周圍流場(chǎng)的壓力分布和速度分布，以及不同流速下網(wǎng)板的受力太小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該網(wǎng)板在雷諾數(shù)314x105～450x105范圍內(nèi)阻力系數(shù)升力系數(shù)保持穩(wěn)定．說(shuō)明雷諾數(shù)314×105～450x105在其自動(dòng)模型區(qū)域內(nèi)，對(duì)應(yīng)實(shí)際作業(yè)的拖速為069～099m／s，與實(shí)際屜大拖速2nm／h相近，滿足模型試驗(yàn)條件。得出該型網(wǎng)板阻力系數(shù)、

7、升力系數(shù)，達(dá)到最大升阻比的最佳沖角在I5～25。附近，最大升阻比約為186。對(duì)20。沖角下的網(wǎng)板模擬阻力、升力結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)誤差分別為138％,fn156％，表明數(shù)值結(jié)果可以做為研究參考。對(duì)平板面積、折角相同展弦比分別為0465、0558、O694的v型網(wǎng)板進(jìn)行數(shù)值模擬，得出網(wǎng)板的壓力分布和速度分布，可以得出網(wǎng)板周圍的流場(chǎng)分布，其壓力和速度隨深度、沖角不同而改變。各展弦比劂扳在沖角40。