【doc】双船底拖网渔具设计参数的研究

【doc】双船底拖网渔具设计 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 的研究 双船底拖网渔具设计参数的研究 弓6一 第20卷第1期 1996年3月 水产 JOURNALOFF】S}玎巳R?SOFa印A v01.20,No.1 Ma.1996 \二/ 双船底拖网渔具设计参数的研究 王明童徐宝生. 系西产,上海)<7,(东海水产研究所,上海姗90)),厂 ^f' 摘要本文通过多次拖网系列模型试验, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较了我国双船底拖网渔具设计参数对网 具性能的影响,井指出选择设计参数的摄佳范围.生产实践表明,在这一最佳范围内选择设计参数, 所设计,制造的双船底拖网渔具能明显提高渔具作业性脂及捕捞经济效益. 关键词双船底拖网设计参数,水动力性能 双船底拖网渔具在我国海洋捕捞业中占有十分重要的位置.提高其渔获物性能的关键是 扩大拖网的扫海面积.减小网具阻力及提高拖网对鱼类行为的适应性.而这又有赖于拖网设 计参数的合理选择.迄今为止,由于缺乏对双船底拖网渔具结构,性能的系统分析研究,导致 拖网渔具设计仍停留在经验设计阶段(广东省水产局.1992)[鹿叔锌等,1993].为此,我们在 开展(双船底拖网渔具性能及其优化设计>项目研究的同时,详细地比较分析了我国具有代表 性的双船底拖网的结构,性能,并在此基础上.选择较佳网型作为母型网,设计了多组系列拖 网,在东海水产研究所拖网渔具模型试验水池内,进行多次拖网系列模型试验(王明彦等, 1990,1993). 本文是以历次拖网系列模型试验的实验数据及结论为基础.通过拖网水动力性能的比较, 着重分析拖网各部分设计参数对网具性能的影响,并提出各设计参数的最佳范围,为今后台理 地设计双船底拖网渣具提供科学依据. l网具部分的设计参数 1.1网身长度lb与网口周长C之比(身周比) 网身对稳定拖曳状态下的渔具及引导鱼群顺利进入网囊起着重要的作用,其长度是与捕 捞对象的生态习性密切相关.一般而言,以底层鱼和虾为对象的底拖网网身较短,而以离底, 集群性强的鱼为对象的拖网则网身较长.根据我国和日本的试验资料,当拖网网口周长一定, 网身长度改变时,网口高度和网具阻力均无明显变化.而当网身长度一定,网口周长增加时, 则网口高度和网具阻力均将明显提高[大要一和小山武夫,1987a](渔轮拖网阻力计算协作 组,1977;王明彦,~99o).由此可见.网口周艮是决定拖网水动力性能的主要因素之一. 拖网的水动力性能M可用下式表示[弗里德曼,l988年中译本]. 收穑日期:19%一04,19. (1)广东省木产局,1992.广东省群盘渔业优选拖网网型.1一?. (2)王明彦等.199o.拖两渔具设计的基础研究一I.全国术产捕捞学术交流垂论文集?一95. (3)王明彦等.1993.拖用渔具设计的基础研究一?.全国水产捕捞学术交流告论文集,第7集,6772. (4)渔轮拖网阻力计算协作组.I977年机毒仑双拖网模型系列试验报告,上海水产研究所主编. ? i期王明彦等:双船底拖网渔具设计参数的研究 M:F = 式中,F一拖网的扫海面积();R一网具阻力(KN);H一网口高度(m);w一袖端间距 (m);f一网口的形状系数(一般为0.8). 假设拖网网口前的鱼群是均匀分布的,则拖网的水动力性能越高,其渔获性能也越好. 试验表明,任何一顶拖网,当网具规模,网口部分的同目尺寸确定之后,其身周比只有在某 一 比值范围内时,拖网的水动力性能才能达到最高值(王明彦等,1990).当拖网的网口周长在 300米以下,拖网网口部分的网目长度为200毫米时,身周比的最佳值为0.36(图1).当网目 长度为1500毫米时,身周比的最佳范围减小为0.22—0.26(王明彦等,1994). 0juO36042048l? 图1拖网水动力性能(M). 与身周比()的关系(v=3.5k?t) 瑰.1叫衄sbiphy屿吐a. pedmanceof(M)ar诅thera蚰oftheb0由 l?bthem?lh出?蛔en.e0f出enet(k/c) 图2身周比()与网口部分嗣目长度(2a)的关系 Fig21herehtionship~tween(k/c) and山emesh?ofEheIlem】'n 山epmof出ebody(2a) 根据历次拖网模型试验的结论及较佳生产拖网的设计经验,对于功率441瓦以下的拖 网渔船所使用的双船底拖网,其最佳身周比与拖网网口部分网目尺寸的关系如图2所示. ,拖网最佳的身周比随拖网网口部分网目尺寸的增大而减小.也就是说,由图2可知 对于 一 定功率的拖网渔船,当拖网网口部分的网目尺寸增大以后.网口周长可以进一步扩大,这时, 为了能使拖网保持较高的水动力性能,拖网的身周比也应随之减小.但是,其减小的幅度要随 网目尺寸的增大而逐步降低,当网口部分网目长度为3OOO毫米时,其最佳身周比已接近最低 值. 1.2上网袖长度l与网具总长度l之比(袖长比) 网袖主要是起拦截及引导鱼群进入网身的作用.对于贴底,水平分布较密集的鱼群.为了 增大网口的水平扩张度,网袖长度应长一些.但是,过长的网袖往往会增加阻力,同时也易于 引起破网.据统计.我国东,黄海区双船底拖网的袖长比大致在0.14—0.27范围内.然而,从 拖网水动力性能来看,任何一顶拖网只有当袖长比在某一个比值范围内时,其水动力性能才能 达到最高值.根据王明彦等(1990)拖网网袖系列模型试验结论得知,在一定的拖速条件下,网 袖阻力要随袖长比的增加而增大.但是,当袖长比大于0+26之后,网具阻力几乎不再增加( (5)王吼彦等-l9舛年.拖同粤具设计基础研究——?双船底拖同渣具性能及其优化设计研究汇集,?~43. , , =三? 承产如卷 图3).同时.对于网口高度来说,只有当袖长比为O.22,O.26时,才能达到最高值(图4). / _一45)<rail /一一… 30k,,u 二二一一一20kn(~ 而—1_百一I 图3网具阻力(R)与釉长比(/1)的关系 F堙.3Therelationshipb~:twcei'l drag(R)andtheratioofthejeofUpI~A" l】gtothekIlgmof谢ng(kY1) 4阿口高度(H)与袖长比(旱)舶关系 F.4Therelationslfipbetweenthehei出 ofmouth(H)and?(V1) 此外,最佳袖长比与拖速也有一定的关系.当拖速为1.5节时,袖长比的最佳范围为0.22 , 0.23;当拖速增加为4.5节时,袖长比的最佳范围为0.24,0.26.由于实验条件所限,上述 结论仅适用于网口周长小于200米的双船底拖网.对于网口周长大于200米的拖网,尚无定 论.但是,根据较佳拖网的设计经验.其最佳袖长比应略低于上述实验值. 1.3网盖长度l与网口周长c之比(盖周比) 网盖的主要作用是防止鱼群往网口上方逃逸,其长度取决于鱼群的行为特性.根据鹿叔 锌等[1993]的统计资料,我国东,黄海区双船底拖网的盖周比大致在0.02,0.O86范围内,其 中294千瓦,441千瓦拖网渔船所使用的疏目拖网,其盖周比为0.02,0.033;136千瓦,199 千瓦的疏目拖网,盖周比为0.047,0.048.又根据广东省水产局(1992)的研究结论,双船底拖 网的最佳盖周比为0.03,0.05.研究分析表明,双船底拖网的盖周比与网具规格,拖曳速度有 一 定的关系.当网口周长小于300米,拖建低于2.5节时,盖周比以0.03,0.05为宜.当网口 周长大于300米,拖速高于3.5节时,则盖周比应在0.02,0.陷范围内选择.总之,拖速越高, 网具规格越大,则盖周比也应越小.此外.在确定网盖长度时,为了使拖网保持较高的水动力 性能,应注意使拖网上,下纲长度之比保持在最佳范围内. 2纲索部分的设计参数 2.1上,下纲长度之比(纲长比) 拖网上,下纲长度之比对网具性能有很大的影响.上纲长度长,下纲长度相对较短时,上 纲较松弛,网口易于升高,而下纲却较难贴底.反之,若上纲较短.下纲相对较长时,上纲受力 增大,网口不易升高,而下纲却易于贴底.但是,下纲过长时,会增加下纲对底的压力. 从而使 网具阻力明显增加.因此.使上,下纲长度保持一个合适的比例,乃是拖网设计的关键之一. ,,, 一,, m? l期王明彦等:双船底拖网渔具设计参数的研究 根据日本学者大.f,要一和小山武夫[1987a,b]的研究结论,当拖网上纲长度一定,下纲长度改 变时,若纲长比为0.83和0.71,则网口高度最高,网具阻力也较大.当下纲长度一定,上纲长 度改变时,只有当纲长比为0.83时,网口高度才达到最高值,而网具阻力却无明显变化.我国 东,黄海区双船底拖网虽属于短袖型两片式拖网,但是,其纲长比大致也是在0.80,0.86范围 内.为了确定我国双船底拖网纲长比的最佳范围,我们曾分别以不同规格的拖网为母型,多次 进行变动纲长比的拖网系列模型试验(王明彦,1990,1994),试验结果表明,拖网的纲长比与网 具规格关系较小,而与拖速的关系较大.然而,在一定的拖速条件下,纲长比的变化对网具阻 力影响较小,而对网口高度却有明显的影响(图5,图6).纲长比的最佳范围为0.84,0.87. 当拖速为1.5节时,最佳的纲长比是0.84;而当拖速增加为4.5节时,最佳的纲长比约在0.86 左右. 图5网具阻力与纲长比(专)舶关系 Rg.5The—adorBofR?岫ratioof曲 leI1ofI?)p叮ropBtotheleI1oflar.pe(Sl/) ?m)f//— 图6网口高度(H)与纲长比()的关系 Fig.6Therelationshipof(H)tothe(sl/) 表1不同空纲长度时,拖网水动力性能fM)的比较 Thble1呷a岫p日妇??oe0ffM) 神峨l呻0f唧 2.2空纲长度与网口周长之比 空纲长度对网口扩张有较大的影响,实践证明,在一定范围内,增加空纲长度有利于提高 ,??????, 叶? ? R 水产 网口高度.但是,过长的空纲,不仅会降低网口高度,而且会使部分上,下空纲纠缠在一起,从 而带来操作上的不便[陈良国.1980;福建水产学校,1980].为了探索适宜的空纲长度,我们曾 以300mx125.64m(73.6m)双船底拖网为母型,进行了变化空纲长度的拖网模型试验(袁1). 由表1可知.最佳空纲长度与拖网网口周长及拖速有一定的关系.当拖速为3节时,只有当空 纲长度与网口周长之比为0.40时,拖网的水动力性能才能达到最高值.然而,当拖速增加为 3.5节上时.拖网水动力性能的最高值出现在0.36.此外,当拖速高于3.5节,空纲长度与 网口周长之比在0.36—0.50范围内时.拖网的水动力性能的差值较小. 由此可见.当拖速低于3.0节时.最佳的空纲长度应为网口周长的40%,当拖速大于3.5 节之后,空纲长度可在网口周长的36%,5o%范围内选择,但是,最佳空纲长度应为网口周长 的36% 3浮,沉力配备的选择 3.1浮力配备对网具性能的影响 根据渔场环境,底质及捕捞对象的行为特性,合理调整浮,沉力配备是拖网取得良好捕捞 效果的关键之一.王明彦等(1994)的试验结果表明,在保证下纲不离底的前提下,增加浮力有 利于提高网口高度,而网具阻力也将随之增加.但是,网口高度的增幅明显大于网具阻力的增 幅(袁2). ? 表2浮力变化对网口高度和网具阻力的影响《V=3.5l~ot】 Table21beeffectofchances0f丑Da吼theheight0flrawlmt~h丑ndthenddrag 对—-————五————i苎墅————_—— 如浮力增加40%之后,网口高度可以提高船.8%,而网具阻力仅增加13.7%.另外,还可 以看出,浮力增加以后.网口高度的增幅将随拖速的提高而增加(表3). 如浮力增加40%之后.当拖速为2.5节时,网口高度仅增加11%,而当拖速为3.5节时,则 网口高度可增加28.8%. 3.2基本浮,沉力配备的确定方法 根据底拖网的力平衡关系可以知道.任何一顶拖网,当抽端间距和空纲长度决定之后,网 1期王明彦等:双船底拖网渔具设计参数的研究 具是依靠浮力和网具阻力的平衡关系来取得一定的网口高度,其关系式[和田光 太,1976]为: ^ H=N.式中,H一网口高度(m);Q一总浮力(KN);R一网具阻力(KN);N一比例常数. I, ,, 由上式可知,要使拖网保持一定的网口高度,就必须使值保持不变.由于双船底拖网 的网具阻力是近似与拖速的1.62次方成正比(王明彦等,1990),因此,当拖速增加时,为了维 持原来的网口高度,浮力也应按相应的比例增加.另外,应当指出的是网具规格,袖端间距和 空纲长度不同时,N值也是各不相同的.但是,对于同一种拖网渔具,N值可以认为是常数. n 据统计,我国东,黄海区双船底拖网的罟值如表4所示. 表4各种拖速时.双船底拖网的罟值 41k0fQ/R0f~lm-lmatb0tt岫丑tdi雎删i 如果已知拖网的网具阻力及拖速,就可以利用表4来决定拖网的基本浮力配备.沉力应 与浮力保持一定的比例,七十年代时,东,黄海区双船底拖网的浮力与沉力之比大致为1:1.2 , 1.5.随着渔场和渔业资源种群,数量的变化以及网具的大型化,浮力与沉力之比已减小为 1:1.0,1.2,个别渔场拖网作业时,甚至取1:0.8—0.9.总之,应根据实际情况作必要的调整. 4应用实例 根据上述结论,我们分别为常热市海洋渔业公司和大连海洋渔业总公司各设计了一顶双 船底拖网,并在东,黄海渔场与原生产网进行了对比试验. 4.1集体渔业18375千瓦一19845千瓦渔船用双船底拖网(常熟市海洋渔业公 司) 表S新设计网与原生产网的规格,参数 5spe蛐andm岫0fn删netandthe删叫忡net 参数阿a周数年专C鲁嚣善浮力:沉力 网 具 规 格 懿) 80036o0-2l5o.0.%0.m0.350_3ll:086新设计嘲80036o0'2l5O?0?拍0?脯0?350_3ll:086 .ml5竺'二l'6m)25o?D0.250稿0.3840.900?0.35l:1ll原生产周 41.1网具特点 新设计网以东,黄海区水深60米一1'20米渔场的带鱼为主捕对象,兼捕其它鱼种,要求拖 速在2.0节以上.网具采用剪裁与手编混合工艺方式装配,即网抽及网身第一,二段网衣采 用剪裁方式,其余部分仍保留手编方式. 水产20卷 新设计网与原生产网的网具规格及参数如表5所示. 4.1.2网具性能 经拖网模型试验证明,在相同拖速条件下,新设计网的网口高度较原生产网提高40%一 6q%,网具阻力平均下降11%,拖网水动力性能可提高154.3%,191.3%. 4.1.3生产效果 自1990年11月至1991年底止,在东,黄海渔场经过一年多的生产对比试验证明: (1)新网的产量,产值分别比原生产网提高22.4%和24.4%.(2)新网的幼鱼混获率较原生 产网下降6.5%,平均为19.s%.:3)新网与原生产网相比具有节省能源,减少网材料消耗等优 点. 自1991年起,已先后在常熟市海洋渔业公司同功率渔船上获得全面推广. 4.2国有渔业441千瓦渔船用双船底拖网(大连海洋渔业总公司) 4.2.1网具特点 新设计网以东,黄海渔场底层及近底层鱼类为捕捞对象,要求拖速在4.0节左右. 网身采用混台工艺方式,即网身部分网目长度大于300毫米的网衣不采用剪裁方式,而是 利用网目尺寸的变化,自然形成斜率,网身后部网衣仍保留剪裁方式. 新设计网与原生产网的网具规格和参数如表6所示. 表6新设计网与原生产网的规格,参数 Tabk6Tile曲ti伽saimimramctersnew-d~net日耐the~r~natorcrr~n口et 参数数旱IsCSt沉力 网 具 规 格 360mx13942m(797m) 新设计朋30?l?O2l50-025O?2l:O80350sol:l-2 — 300mx1—32 .66m丽—一—————— 原生产网l5?2?0l0_他70?2630硒O35O?l:l? 4.2.2网具性能 经拖网模型试验证明,在相同拖速条件下,新设计网的网口高度比原生产网提高38%, 40%,网具阻力下降26.8%,网具水动力性能平均提高232%,43.6%. 4.2.3生产效果 自1991年7月至1992年6月止,新网与原生产网在东,黄海渔场进行了九个月的生产对 比试验,试验结果如下: (1)新网的产量,产值分别比原生产网提高8.2%(用于浮拖可提高24%以上)和15%. (2)新网渔获物中优质鱼的比例比原生产网提高8.6%,带鱼渔获物中幼带鱼的比例可下降 15%(3)新网与原生产网相比,还具有节省能源,提高拖速等优点.自1992年起,新网已在 大连海洋渔业公司三对同功率拖网渔船上推广应用. 5小结 双船底拖网的身周比与网具规模,网口部分网目尺寸有关,网口部分网日尺寸增大后, 1期王明彦等:双船底拖网渔具设计参数的研究 网具规模相应扩大,而身周比也应随之减小.当拖网的网El周长小于300米,网口部分的网目 长度为200毫米时,最佳的身周比为0.36.当网目长度增大为1500毫米时,身周比的最佳范围 减小为0.22—0.26. 袖长比与网口周长及拖速有关.当网口周长小于200米,拖速为1.5节时,袖长比的最佳 范围为0.22,0.23;当拖速增加为4.5节时,袖长比的虽佳范围为0.24,0.26. 盖周比与网具规格,拖速有关.当网口周长小于300米,拖速低于2.5节时,最佳的盖周 比为0.03—0.05.当网口周长大于300米,拖速高于3.5节时,盖周比的最佳范围为0.02,0. o3. 纲长比与网具规格关系不大,而与拖速有一定的关系.纲长比的虽佳范围为0.84,0.87, 拖速越高,纲长比也应越大. 空纲长度与网El周长和拖速有一定的关系.当拖速低于3.0节时,最佳的空纲长度应为 网口周长的40%.拖速大于3.5节之后,最佳空纲长度应为网口周长的36%. 双船底拖网总浮力和网具阻力之比与拖速有关,拖速越低,比值越大.当拖速为30节 008范围内. 时,浮力与网具阻力之比应在0.06, 根据上述研究结论所设计的双船底拖网,经过近一年的海上生产试验,证明其网具性能明 显优于原生产网,并取得显着的捕捞经济效益. 参加拳项工作还有东海水产研究所项忆军,都岳峰和刘峰等同志,泷亚萍协助绘图.谨致谢意. 参考文献 .1]陈良国,1980.拖网设计与使用9l一94.农业出版社(京). . 2]福建水产学校主编.117@0海洋捕捞技术(中册),194,197农业出版杜f京). .3]鹿叔锌等1993.中国沿海中小型双船底拖网经验设计法水产,17(3):235,242. [4:弗里德曼(侯恩淮,高清廉译),1988.渣具理论与设计,207—220.海洋出版社(天津). 5]和田光太1976.实用口,法,167—185.成山堂书店 l6]大m要一,小山武夫,1987a.模型网实验忙上与曳网道具构成I:关寸5基础研究.水工研报告(8):187,,213. [7]^珥一,小山武夫,1987b.模型网实验上5各种曳网 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 阿型忙关卡5研究,东工研报告.(8):214,232. S11UDIESoNI,ESIGN.PARA^—伍IERSoF TWO—BOATB0rr0MTRAWLNET Wang/v~ngyan,ChenXuezhongandXuBaosheng (EastChinaSeaFisheriesResearchInstitute.Sh~cha2~090) ABSTRACTTwo— boatbottomtrawlinghasplayedanimtx~rlantroleinChineseoffshorefishe~.The catchperformanceoftwoboatbottomtrawltmsbeenob~_ouslyimprm,edsincethelarge— meshtraw[9,-08 introducedinrecentyears.Butduetothelankofsystematicanalysesanddeepl~8eardlesOilthesla'uc— tureandperformanceoftrawlgear,thegeardesignhasstillremainedintheembryodesignstage.Ino~- dertomakeusunderstmadflll~O"thegearperformanceandrealizetheoptimizationdesignoftwo-boat 水产20 bottomtrawl,severalspeciallydesignedserialmodellingtestshave}:menconductedinthetawingtankof theEastChinaSeaFisheriesResearchInstitute.AfteranalysingtheexperimentaldataOiltherelationship betwennthemaindesign-parametersandthelletperformance,theresultsconeludedwel'e8,5follows:(1) Theratioofthebodyle.gthtothemouthcircumference0fthenet(1C)isrelatedtothenetdimension andthemeshsizeofthene~inginthefi~ntpartofthebody.W3ththeenlargementofthemeshsizeof thetrawlmouth,thedimensionofthenetincreasedaccordinglybutlCdecreased.TheopfinamalCof fittrawlwithanlouthcircumferenceofless山 an300mreducedfrom0.36wl1G~TIthemeshsizeofthenet. ringatthetrawlmouthw200rmnandto0.22— 0.26whenthemeshsizeofthe8~3/oepartincreasedto 1500mm.(2)]heoptimumrangeoftheratioofthewinglengthtothemouthcirctmffereneeas0. 22, 0.26ifthecircumferenceofthenetwasuoder200m.(3)Theratioofthe8qUal'elengthtothemouth circur~erenceisrelatedtotheIletsizeandtowingspeed.Whenthemonthcircumference1longerthan 300m,theoptirrannl"dl~eoftheratiowa80.02, a1】eI 0.03atatowingspeedofover3.5knots.ThesIr】 thenetdimension?thelowerthetowing叩 eed,thegreatertheratio.(4)eoptinll~rangeoftheratio offloatlinetothegroundropeinlenb~h(V1)was0.84— 0.87.(5)Tireoptimumrangeofthewmp leI1gthshouldbe36%,40%ofthemouthcircumference.(6)Theratioofthebasicn0al咄 fmv~etothe netang(Q/R)shouldbekepttittherangeof0.060.O8atato~ngspeedof3knots.Thepeffor- manceofthetwo—heatbottomtrawlsdesi印 edbasedonaboveresearchevidenflybetterthanthatofthe originaltrawls.Anmchgherecononficresulthasbeenprovedduringfishingoperationat8ea. KEYWORDStwo—boatbottomtrawling,design-parar~ter,hydre-d3mamicproperty