v型网板水动力性能和数值模拟初步研究

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1、V型网板水动力性能和数值模拟初步研究学位论文完成日期指导教师签字答辩委员会成员签字吾--●一lr-J独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外．论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得f蕉：塑壁壹基地重翌壁型生塑的!本栏可空)或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：杏崇聪签字日期：扫f2年6月占日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意咀下事项：1、学校

2、有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘一允许论文被查阅和借阅。2、学校可咀将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学”中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”用于出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》a(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：夺暮j急签字日期：知旺年6月6日*胁讲一导批VⅢ目扳水自力性№自＆d#m?町出日RV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

3、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，以取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。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．fEl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

4、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。随藿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。达到渔船的竹能减排，并对此提出合理建议和理论依据，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

5、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列扳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平uFluent软件模拟的过程和结果，及结果的对比。第6章为对于网扳的改进，针对三V型月扳水∞力性№W敬值模m初$qf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__f

6、=程水动力实验室循环水槽中进行．流速设置为O2m／sM)7m／s，冲角测量范围为00-60。．得出了该型网板的具体水动力系数(9"1力系数、阻力系数)、昂大升阻比和最佳冲角，为明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太小。实验结果显示，该网板在雷诺数314x105～450x105范围内阻力系数升力系数保持稳定．说明雷诺数314×105～450x105在其自动模型区域内，对应实际作业的拖速为069～099m／s，与实际屉大拖速2nm／h相近，满足模型试验条件。得出该型网板阻力系数、

7、升力系数，达到最大升阻比的最佳冲角在I5～25。附近，最大升阻比约为186。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138％,fn156％，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0465、0558、O694的v型网板进行数值模拟，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。各展弦比劂扳在冲角40。