v型网板水动力性能和数值模拟初步的研究

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1、V型网板水动力性能和数值模拟初步研究V型网板的水动力性能和数值模拟初步研究摘要由于上个世纪对海洋资源的开发利用缺乏深刻的科学认识，而导致了对海洋渔业资源的过度捕捞，造成全球海洋资源的明显衰退。再加上我国沿岸近海的渔捞失控，导致海区的鱼群密度降低、渔获质量下降、经济鱼种早熟化小型化。为了适应渔业资源的减少，沿岸渔船的结构也发生了相应的变化，以双拖为主的大型的捕捞渔船逐渐减少，以单拖为主的近海小型渔船逐渐增多，小型单拖渔船在我国近海渔船构成中占据了重要的地位，为渔民的生产作业提供必要的保障。网板作为拖网的重要属具，其水动力特性对拖网的可操作性和渔获效率都有影响。

2、国内虽有对网板的研究，近年来大多数侧重于其节能的研究，上世纪70年代虽有对网板水动力的研究，但都针对大型拖网使用的网板，对该种小功率拖网渔船使用的网板研究还是一片空白。随着计算机技术日新月异的发展，计算流体力学(CFD)近十年来也得到了广泛的应用，特别是CFD商业软件的推广推动了数值模拟的应用。CFD克服了理论计算和实测实验的缺点。仅在计算机上就能进行“试验”，为渔具水动力的模拟提供了新的思路和方法。国外已经出现关于数值模拟网具水动力的研究，但国内的研究还相对滞后。随着近海小型单拖渔船数量的迅猛增长，为了提高网板水动力性能，达到渔船的节能减排，并对此提出合理

3、建议和理论依据，本文运用模型试验和数值模拟的方法，对现今近海小型单拖渔船使用的V型网板进行水动力性能方面的研究是十分有必要的。本文进行FLUENT数值模拟研究，建立模型模拟该型网板周围水体的流态，为将来模型试验的设计以及网板的优化改进提供一种新的方法，达到节省试验经费和时间的目的。本文由7章组成，第1章介绍了国内外关于网板水动力数值模拟的研究现状。第2章为网板概述，介绍网板的类型及网板的水动力的基本理论及影响因素。第3章为渔具模型试验和数值模拟的相关理论研究。第4、5章分别为网板模型试验和Fluent软件模拟的过程和结果，及结果的对比。第6章为对于网板的改进

4、，针对三V型网板水动力性能和数值模拟初步研究种不同展弦比的网板进行数值模拟，比较其水动力性能优劣。第7章为全文的总结和进一步的研究展望。本文就青岛近岸沿海小型拖网船上使用的网板进行水动力实验和数值模拟。网板模型试验在中国海洋大学增养殖工程水动力实验室循环水槽中进行，流速设置为O．2耐s~0．7耐s，冲角测量范围为O。“O。，得出了该型网板的具体水动力系数(升力系数、阻力系数)、最大升阻比和最佳冲角，为网板的使用提供科学的依据。通过FLUENT软件对特定冲角状况下的网板进行数值模拟，得出20。冲角下网板周围流场的压力分布和速度分布，以及不同流速下网板的受力大小

5、。实验结果显示，该网板在雷诺数3．14×105～4．50×105范围内阻力系数升力系数保持稳定，说明雷诺数3．14×105～4．50×105在其自动模型区域内，对应实际作业的拖速为0．69～0．99州s，与实际最大拖速2nm／h相近，满足模型试验条件。得出该型网板阻力系数、升力系数，达到最大升阻比的最佳冲角在15～25。附近，最大升阻比约为1．86。对20。冲角下的网板模拟阻力、升力结果与模型试验结果的相对误差分别为13．8％和15．6％，表明数值结果可以做为研究参考。对平板面积、折角相同展弦比分别为0．465、0．558、0．694的V型网板进行数值模拟，

6、得出网板的压力分布和速度分布，可以得出网板周围的流场分布，其压力和速度随深度、冲角不同而改变。各展弦比网板在冲角40。左右升力系数最大，在10。冲角升阻比最大。展弦比为0．558的网板升阻比略大于其他两种类型的网板。通过速度矢量图得，流体沿网板绕流，没有明显大的涡流存在。以后可以考虑对网板进行改进，并进一步运用CFD模拟方法进行验证。关键字：网板；水动力性能；CFD：数值模拟IIV型网板水动力性能和数值模拟初步研究P础minaI了st．1dyon恤ehydI．odynamicperfo珊aⅡceandnume捌simul【a1陆nofav-shapedo仳e

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