波浪條件下的網(wǎng)衣水動(dòng)力特性研究【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述海洋技術(shù)波浪條件下的網(wǎng)衣水動(dòng)力特性研究[摘要]網(wǎng)漁具和網(wǎng)箱是海洋漁業(yè)生產(chǎn)（海洋捕撈和海水養(yǎng)殖）的重要工具和設(shè)施，網(wǎng)衣是它們的主要構(gòu)件。與其他海洋結(jié)構(gòu)物一樣，網(wǎng)衣及其構(gòu)成的漁具和漁業(yè)設(shè)施在海洋中要承受風(fēng)、浪、流等水文因子的作用，其生產(chǎn)效能和安全性能與所承受的水動(dòng)力相關(guān)。水流作用的水動(dòng)力研究可借鑒傳統(tǒng)的漁具力學(xué)理論，而與波浪作用的研究未受到足夠重視，引起海浪對(duì)水表層網(wǎng)漁具和海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施等的作用超出了承受限度，帶來(lái)了一系列的生產(chǎn)損失，消弱了海洋漁業(yè)向縱深發(fā)展的動(dòng)力，也制約了漁具力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。本研究是在依據(jù)

2、波浪理論和漁具力學(xué)理論的分析基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代設(shè)備與技術(shù)，設(shè)計(jì)了網(wǎng)衣波浪水動(dòng)力的水槽實(shí)驗(yàn)，研究了網(wǎng)衣在波浪中的水動(dòng)力特性和波浪響應(yīng)，計(jì)算得到了網(wǎng)衣波浪里的計(jì)算公式和處理方法，同時(shí)與實(shí)際漁用網(wǎng)衣的波浪實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，提出傳統(tǒng)的漁具力學(xué)在網(wǎng)衣波浪力計(jì)算中的修正方法，并在小尺度網(wǎng)箱波浪力學(xué)中計(jì)算應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)論證，由此可推廣到實(shí)際網(wǎng)箱及網(wǎng)漁具的波浪水動(dòng)力計(jì)算應(yīng)用，為遠(yuǎn)洋漁業(yè)和可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)依據(jù)，為漁具力學(xué)的發(fā)展提供理出理論。[關(guān)鍵詞]網(wǎng)衣；波浪力學(xué)；水槽實(shí)驗(yàn)；計(jì)算方法1前言網(wǎng)漁具和網(wǎng)箱等漁業(yè)設(shè)施結(jié)構(gòu)為剛形體（主要是框架、浮子和沉

3、子等）和柔性體（主要是網(wǎng)衣和繩索）的復(fù)合體，倘若進(jìn)行網(wǎng)衣波浪水動(dòng)力試驗(yàn)，也需要?jiǎng)傂误w來(lái)裝配敷設(shè)。而剛形體屬于海洋工程學(xué)的研究領(lǐng)域，柔性網(wǎng)衣屬于漁具力學(xué)的分析范圍，因此網(wǎng)衣波浪水動(dòng)力學(xué)研究是在兩種學(xué)科理論指導(dǎo)下的延伸和發(fā)展，有非常重要在理論研究意義3本文是在傳統(tǒng)海洋工程波浪力學(xué)和漁具力學(xué)的研究基礎(chǔ)之上，理論分析網(wǎng)衣波浪力學(xué)的概念和成因及特性，設(shè)計(jì)和進(jìn)行網(wǎng)衣構(gòu)件的水槽波浪試驗(yàn)，分析計(jì)算影響網(wǎng)衣波浪力的因素和相關(guān)系數(shù)，得到網(wǎng)衣波浪力的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，依次進(jìn)行水槽試驗(yàn)和理論計(jì)算對(duì)比驗(yàn)證，并在網(wǎng)箱波浪力學(xué)的研究中應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，促進(jìn)了

4、漁具水動(dòng)力學(xué)的發(fā)展2網(wǎng)衣水動(dòng)力學(xué)研究概況人類從事漁業(yè)活動(dòng)的歷史悠久，并很早提出了漁具的概念。從廣義上講，漁具指的是在水域直接進(jìn)行水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物生產(chǎn)及適應(yīng)的工具；而從狹義上來(lái)講，漁具是指敷設(shè)在水域中的捕撈工具、養(yǎng)殖設(shè)施等。就捕撈漁具分類來(lái)講，我國(guó)按其作業(yè)方式分為12大類：拖網(wǎng)、圍網(wǎng)、刺網(wǎng)、地拉網(wǎng)、張網(wǎng)、敷網(wǎng)、抄網(wǎng)、掩網(wǎng)、陷阱類、釣具、靶刺類、籠壺類，網(wǎng)漁具占了較大部分，而海水網(wǎng)箱可以歸屬為一種特殊的定罩漁具。在各種生產(chǎn)手段和條件下，漁具的設(shè)計(jì)將涉及多方面的問題，而其關(guān)鍵之一是與海洋環(huán)境（水流和波浪）的相互作用。與其他海洋工程結(jié)

5、構(gòu)物不同的是網(wǎng)漁具主題部分大多是由柔性線編織而成的網(wǎng)衣和鋼索，在水中既要承受浪和流等條件影響產(chǎn)出的水動(dòng)力，也要保證一定的生產(chǎn)形狀，這與各類漁具的作業(yè)方式和漁具不同構(gòu)件有著密切的聯(lián)系。為此人們?cè)谠O(shè)計(jì)、制造漁具和進(jìn)行漁業(yè)生產(chǎn)時(shí)必須研究其構(gòu)件在水中受力，同時(shí)由此進(jìn)行漁具的整體受力分析。漁具力學(xué)是研究漁具在作業(yè)時(shí)，漁具及其構(gòu)件周圍的流態(tài)及水動(dòng)力，水動(dòng)力與各種物理參數(shù)的關(guān)系、漁具形狀和作用力之間的關(guān)系，以及有關(guān)計(jì)算方法的科學(xué)。漁具力學(xué)是建立在多門學(xué)科基礎(chǔ)上，既是與力學(xué)、海洋學(xué)有關(guān)的學(xué)科，也是與材料學(xué)、數(shù)學(xué)等有關(guān)，依靠各學(xué)科的支撐而發(fā)

6、展的，因此漁具力學(xué)是一門專業(yè)性強(qiáng)的學(xué)科，隨著漁業(yè)生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生、發(fā)展，并著中解決漁業(yè)工程中的生產(chǎn)實(shí)際問題。正因?yàn)闈O具力學(xué)起源于生產(chǎn)，服務(wù)于生產(chǎn)時(shí)間，并隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展，所以研究漁具力學(xué)的主要方法是通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析及計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬等方法，找出各種因素間的相互關(guān)系，推到出經(jīng)驗(yàn)公式或半經(jīng)驗(yàn)公式。其中模型實(shí)驗(yàn)方法是由于具有條件可控性、可重復(fù)性的特點(diǎn)而成為最重要的研究手段。模型實(shí)驗(yàn)的目的首先是觀察設(shè)定條件下的系統(tǒng)應(yīng)答，再者是能夠?qū)⒃摋l件下的系統(tǒng)應(yīng)答參數(shù)換算到實(shí)物上去。因此模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)手段和數(shù)據(jù)處理是研究漁

7、具力學(xué)的重要關(guān)鍵，并隨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件的改善、處理方法的進(jìn)步、計(jì)算模擬速度的提高，漁具力學(xué)得到了加速的發(fā)展。其研究結(jié)果可為改進(jìn)漁具性能、增加生產(chǎn)安全、降低成本、提高生產(chǎn)效率等方面提供依據(jù)。現(xiàn)階段，漁具力學(xué)發(fā)展到了一定的階段，積累了大量的研究成果，可為我們今后的學(xué)習(xí)和研究借鑒。33.波浪理論的概念在重力場(chǎng)處于平衡流體的自由面，在外界的擾動(dòng)下，流體自由表面的各個(gè)水質(zhì)點(diǎn)將離開其平衡位置，而各個(gè)水質(zhì)點(diǎn)在重力和慣性力的作用下，有恢復(fù)到初始平衡位置的趨勢(shì)，便形成了流體質(zhì)點(diǎn)的震蕩運(yùn)動(dòng)，并以波得形式沿整個(gè)表面?zhèn)鞑?，從而在流體的表面出現(xiàn)了波

8、浪運(yùn)動(dòng)。一般有正弦波和司托克斯二階波浪理論來(lái)介紹線性波和非線性波理論4.海洋工程波浪力的概念在海洋工程中，對(duì)于海洋工程物都承受著強(qiáng)大相當(dāng)大的波浪作用力，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮波浪力是作用在結(jié)構(gòu)物上一項(xiàng)主要外力。波浪對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用不外以下四種效應(yīng)：（1）由于對(duì)流體的粘滯性而引起的粘滯效應(yīng)；（2）由于流體的慣性以