波浪條件下的網(wǎng)衣水動力特性研究【文獻綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計文獻綜述海洋技術(shù)波浪條件下的網(wǎng)衣水動力特性研究[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、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力相關(guān)。水流作用的水動力研究可借鑒傳統(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)展的動力，也制約了漁具力學(xué)的進一步發(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)計了網(wǎng)衣波浪水動力的水槽實驗，研究了網(wǎng)衣在波浪中的水動力特性和波浪響應(yīng)，計算得到了網(wǎng)衣波浪里的計算公式和處理方法，同時與實際漁用網(wǎng)衣的波浪實驗進行對比分析，提出傳統(tǒng)的漁具力學(xué)在網(wǎng)衣波浪力計算中的修正方法，并在小尺度網(wǎng)箱波浪力學(xué)中計算應(yīng)用和實驗論證，由此可推廣到實際網(wǎng)箱及網(wǎng)漁具的波浪水動力計算應(yīng)用，為遠洋漁業(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)；水槽實驗；計算方法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，倘若進行網(wǎng)衣波浪水動力試驗，也需要剛形體來裝配敷設(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)計和進行網(wǎng)衣構(gòu)件的水槽波浪試驗，分析計算影響網(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)驗計算公式，依次進行水槽試驗和理論計算對比驗證，并在網(wǎng)箱波浪力學(xué)的研究中應(yīng)用和實驗驗證，促進了

4、漁具水動力學(xué)的發(fā)展2網(wǎng)衣水動力學(xué)研究概況人類從事漁業(yè)活動的歷史悠久，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行水產(chǎn)經(jīng)濟動物生產(chǎn)及適應(yīng)的工具；而從狹義上來講，漁具是指敷設(shè)在水域中的捕撈工具、養(yǎng)殖設(shè)施等。就捕撈漁具分類來講，我國按其作業(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。為此人們在設(shè)計、制造漁具和進行漁業(yè)生產(chǎn)時必須研究其構(gòu)件在水中受力，同時由此進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，漁具及其構(gòu)件周圍的流態(tài)及水動力，水動力與各種物理參數(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)實際問題。正因為漁具力學(xué)起源于生產(chǎn)，服務(wù)于生產(chǎn)時間，并隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展，所以研究漁具力學(xué)的主要方法是通過生產(chǎn)試驗、實驗觀察和數(shù)據(jù)分析及計算機數(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)驗公式或半經(jīng)驗公式。其中模型實驗方法是由于具有條件可控性、可重復(fù)性的特點而成為最重要的研究手段。模型實驗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)換算到實物上去。因此模型實驗設(shè)計、實驗手段和數(shù)據(jù)處理是研究漁

7、具力學(xué)的重要關(guān)鍵，并隨著實驗設(shè)備和條件的改善、處理方法的進步、計算模擬速度的提高，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)?，F(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)習和研究借鑒。33.波浪理論的概念在重力場處于平衡流體的自由面，在外界的擾動下，流體自由表面的各個水質(zhì)點將離開其平衡位置，而各個水質(zhì)點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，便形成了流體質(zhì)點的震蕩運動，并以波得形式沿整個表面?zhèn)鞑?，從而在流體的表面出現(xiàn)了波

8、浪運動。一般有正弦波和司托克斯二階波浪理論來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，對于海洋工程物都承受著強大相當大的波浪作用力，在設(shè)計時必須考慮波浪力是作用在結(jié)構(gòu)物上一項主要外力。波浪對結(jié)構(gòu)物的作用不外以下四種效應(yīng)：（1）由于對流體的粘滯性而引起的粘滯效應(yīng)；（2）由于流體的慣性以