圆形重力式网箱浮架结构在波浪作用下的运动响应

依据Stokes二阶波浪理论和莫里森(Morison)方法,对圆形重力式网箱的浮架结构在两种锚碇系统(折线形和直线形)的作用下,浮架上特定点的运动轨迹进行了数值计算与水槽试验,比较结果发现在研究的波况下浮架的运动位移受波长影响较小,而与波高关系密切,在锚碇系统的约束下水平位移远小于垂向位移。数值计算与试验数据吻合较好,表明了此计算方法的可行性,为进一步模拟浮架结构的受力与变形打下基础。     

纯流下带底圈重力式网箱的水动力特性试验研究

对带底圈重力式网箱在纯流作用下的锚绳受力、网箱运动和网衣变形进行了研究,以期为更系统地了解重力式网箱的水动力特性提供依据.     

海带实验室发酵制取甲烷

以海带为试验材料,研究pH值、温度、微量元素等因素在发酵过程中对甲烷产量的影响.试验在3个pH梯度(pH=6,7,8)、4种温度(T=30,40,50,60 ℃)以及加铁(Fe2O3 6.0 mg)和钙(CaCO3 4.5 mg)微量元素条件下进行.试验结果表明:pH=8、温度T=40℃为海带实验室发酵生产甲烷的最佳试验条件,即总产气量最高;在上述最佳产气条件下,加入微量元素铁和钙可在一定程度上提高产气量,在本试验中,产气量分别提高7.2%和15.3%.     

深水吊耳筏式养殖系统波浪水动力特性研究

该文利用数值模拟和模型试验的方法,研究了深水延绳式筏式吊耳养殖系统在波浪作用下的受力及运动特性,并探讨了波高和波浪周期对筏式系统的水动力特性影响。结果表明,波高主要影响筏式吊耳养殖系统的最大受力幅值,而周期主要影响系统的受力分布特性。筏式吊耳养殖系统的各部分最大受力均随波高的增大而增大。梗绳各节点的竖向运动幅值均随波高和周期的增大而增大;梗绳两端节点受锚绳约束,运动轨迹呈现扁平化特征;中间节点运动轨迹随周期增大而呈扁平化趋势,周期越大,水平运动幅值越小。上浮球系绳的最大受力主要出现在背波面,但可能会随着波浪周期和系统结构的变化而改变。深水延绳式筏式吊耳养殖系统属于典型的柔性多自由度海上结构物,该文研究结果可为深水延绳式吊耳筏式养殖系统结构设计和安全性能评估提供参考。     

纲绳对桩柱式围网网片波浪力学特性影响研究

桩柱式围网养殖是新兴的一种浅海生态型养殖模式,主体由排桩和网片组成。纲绳是影响围网网衣系统安全的重要因素之一。该文采用数值模拟方法,研究了纲绳对桩柱式围网网片波浪力学特性的影响,分析了不同纲绳直径、纲绳网格形状和大小工况下,纲绳和网线的受力和变形以及网片系缚点的受力特性。结果表明:①存在一临界纲绳直径(该文中为4 mm),当纲绳直径小于4 mm时,网线张力大于纲绳张力,纲绳和网线的变形随纲绳直径的增加迅速减小;当纲绳直径大于4 mm时,网线张力小于纲绳张力,纲绳和网线的变形随纲绳直径的增加不再显著下降;纲绳直径对网片顶部和底部系缚点的受力影响较大,对中间系缚点的受力影响较小;②网线最大偏移和最大张力、纲绳的最大偏移以及网片首尾系缚点最大受力随纲绳网格的加密而减小,纲绳最大受力与偏移随菱形网格加密而增大且大于矩形网格,网线的最大偏移与首尾系缚点最大受力不随菱形网格大小而发生变化;③网线最大张力在矩形纲绳网格形式中大于菱形形式,而网线最大偏移、纲绳最大受力与位移以及首尾系缚点最大受力在矩形纲绳形式中都小于菱形网格形式。研究结果可为桩柱式围网养殖工程的设计与安装提供技术参考。     

基于有限元方法对波流场中养殖网箱的系统动力分析

养殖网箱系统在海中除承受静载荷以外还受到波流等动载荷的作用,为确保安全有必要对网箱系统进行动力分析。为此提出一种基于有限元原理的养殖网箱系统动力分析方法,分别对圆形重力式网箱在水流、波浪以及波流联合作用下的网衣变形与锚绳受力进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较分析。结果表明:该方法具有解的稳定性,计算值与实验值比较吻合,较好地反映了网箱系统在波流场中的动力响应特性。     

波浪条件下带底圈重力式网箱动力特性的试验研究

对带底圈重力式网箱在纯波浪作用下的锚绳受力进行了研究,获得了锚绳受力峰值及相位关系的基本规律。给出了这一形式下的锚绳受力经验公式,为网箱设计、选型提供参考。研究成果将有利于更深入地了解重力式网箱的水动力特性。     

网衣受力试验的模型相似条件

考虑到原型网衣的网目尺度和网线直径都很小，在模型试验时，按常规几何相似条件，其模型设计与制作有很多困难。本文提出了在进行网衣受力实验时，其相似条件的一种新方法，经专门试验验证了它的合理性，并已在尔后的网箱研究中实际应用，效果良好。     

桩柱式围网单元网片在水流作用下的水动力特性研究

桩柱式围网养殖是新兴发展的一种生态型海洋养殖模式,主体由排桩和网片组成。围网网衣系统安全是决定围网工程安全的关键所在。该文基于集中质量点法和网目群化技术,通过计算机模拟研究了桩柱式围网单元网片在水流作用下的水动力特性,分析了水流流速和流向要素对围网单元网片的网线张力分布、节点偏移和系缚点受力特性的影响。研究结果表明,网线最大张力和节点最大偏移随流速和冲角的增大而增大;网线最大张力发生处,主要位于网片上下端的两侧位置,但当冲角较小时,网线最大张力出现在网片上下端的迎流一侧。节点最大偏移发生处,主要位于网片上下端的中间部位,且不随流速变化。桩柱系缚点受力上下两端大、中间小,流速和冲角对上下两端系缚点的受力影响较大,对中间系缚点的影响较小。上述研究结果指出了围网网片及桩柱系缚点的潜在危险位置,在进行围网设计时,需给予重点关注。该文研究结果可为新型浅海围网工程设计与安装提供重要参考。     

不同配重方式和配重大小对重力式网箱受力的影响

针对目前常用的深水重力式网箱,采用1∶20的模型比尺进行模型试验,共设计了八种具有不同配重方式、配重大小的网箱模型,并分别测定了各方案在纯流、纯波和波流组合条件下锚绳的受力。试验结果表明:在大多数试验条件下,对于同一配重方式的网箱,减小配重有利于减小网箱的受力,配重大小对纯流条件下锚绳受力的影响最大,其次是波流组合,最后是纯波情况。配重形式对锚绳力的大小亦产生一定的影响。有无沉降圈不会给网箱锚绳的受力带来多大差别,但是否设置底圈的影响很大,在配重大小相同的情况下,是否设置底圈最大可导致锚绳受力约30%的差异,但随配重的增加,这一差异有减小的趋势。最后从受力的角度对网箱的配重提出了建议,可供网箱的设计和使用作参考。