胡夫祥
- 作品数：16 被引量：48H指数：5
- 供职机构：东京海洋大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 高分子编结网片水动力特性水槽试验研究被引量：3
- 2020年
- 高分子渔用材料在设施养殖和海洋渔业中的应用越来越广泛,对其水动力特性进行研究十分必要。试验采用不同网目系数和网线粗度的高分子编结试验网片进行水槽试验,倾角从0°变化到90°,设置水流速度从0.3 m/s开始,以0.1 m/s为梯度,逐渐增大至1.3 m/s。为减小尾流和湍流对试验结果的影响,使用流线型框架固定装配。经试验得到以下结果:(1)在网片与水流垂直时,阻力系数有随网目系数增大而增大的趋势,而在网片与水流平行时,阻力系数随网目系数增大而减小。(2)阻力系数有随雷诺数增大而逐渐减少的趋势,网片平面与流体运动方向速度垂直时,阻力系数在13001500后阻力系数变化不大。(3)阻力系数随着冲角的增大而增大并最终趋于稳定值。(4)升阻力系数比(K)在总体上有随倾角变大而先变大再变小的趋势,K的极值均出现在20°到30°内,最大K值约为0.41。(5)网片与水流垂直时,在1000
- 薄佳男林可马家志胡夫祥董书闯尤鑫星高敏宋伟华
- 关键词：水槽试验
- 不同工作姿态下立式双曲面网板水动力及周围流场特性研究被引量：5
- 2020年
- 网板是单拖网中实现网具扩张的重要属具,其稳定状态直接决定拖网网口扩张程度,进而影响渔获效率和经济效益。该研究以立式双曲面网板为研究对象,利用水槽模型试验和数值模拟(Computational fluid dynamics,CFD)探究立式双曲面网板在不同倾斜状态(内、外倾斜,前、后倾斜)和冲角下的水动力性能变化,并对网板周围流场和表面压力进行可视化。结果显示:1)模型试验和数值模拟的网板升力系数均在倾角为0°,冲角为25°时达到最大值,分别为1.69和1.88;而两者的阻力系数均随倾角增大逐渐减小。2)模型试验和数值模拟的升阻比均随倾角增大逐渐减小;当内倾角为5°时,两者的升阻比均达到最大,分别为3.27和3.69。3)压力中心系数Cpb随倾角变化基本保持不变;但当网板处于前倾状态时,Cpc随倾角增大而增加;而网板处于后倾状态时,Cpc随倾角增大逐渐减小。4)CFD结果显示,网板中心面后部旋涡随倾角增大逐渐减小;当网板处于内、外倾状态时,前端流速衰减区随倾角增大逐渐增加;但当网板处于前、后倾状态时,衰减区随倾角增大逐渐减小;网板处于前倾状态时,压力中心随倾角增大逐渐向网板上端翼弦移动,网板处于后倾状态时则出现相反结果。研究结果可为今后研究网板稳定性和合理使用及调整网板提供科学参考。
- 刘志强许柳雄唐浩胡夫祥胡夫祥
- 关键词：水槽试验流场可视化
- PA单丝网片水动力特性水槽试验研究
- 2020年
- 聚酰胺(PA)单丝网片具有较好的渔用材料性能,在渔具减阻降耗方面具有一定的开发利用潜力。通过水槽试验,设计研究了7种不同线面积系数(α=0.050~0.173)PA单丝双死结网片的水动力变化规律,并与PA复丝单死结网片、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复丝单死结网片,及PE绞捻网片的水动力特性进行对比分析。结果显示:PA单丝双死结网片垂直于水流时,阻力系数CD90在1.043~1.411范围内与线面积系数成正相关关系;平行于水流时,阻力系数CD0在0.223~0.359范围内与线面积系数成负相关关系,从而也证实了线面积系数对于网片阻力特性存在双重影响;当PA单丝双死结网片与水流方向呈倾斜角度时,阻力系数随冲角的增大而增大,而升力系数CLθ先增大后减小,在50°时达到最大值。对比3种不同材料网片的水槽试验,当网片垂直于水流时,PA单丝双死结网片的阻力系数比PA复丝单死结网片小9.8%,比UHMWPE复丝单死结网片大17.3%,比PE绞捻网片小14.7%;当网片平行于水流时,PA单丝双死结网片的阻力系数比PA复丝单死结网片大16.6%,比UHMWPE复丝单死结网片大35.3%,比PE绞捻网片小21.2%。从而说明在相同条件下,应用PA单丝网片可以降低水流阻力,为PA单丝网具的设计、制作与应用提供了理论依据。
- 俞鸿源尤鑫星曲晓玉胡夫祥宋伟华
- 关键词：水槽试验水动力特性
- 捕鱼拖网形状与张力特性的数值模拟与水槽试验被引量：3
- 2017年
- 为更好地利用数值模拟方法了解拖网的形状与张力变化特性,该文通过有限元计算方法和水槽试验的手段,以日本某四片式中层拖网模型为例,构建了拖网的水动力学特性数学模型,并进行了相应的水槽模型试验。通过计算值与试验值的比较,分析了拖网的形状变化(网口高度、网口宽度以及网身长度)、各部分受力变化(空纲拉力和拖网网衣目脚张力分布变化)以及相关的配线问题,说明仿真模型可以对拖网在水流中的变化进行有效模拟。拖网空纲力的试验值与计算值误差约为10%,网口高度、网身长度符合较好,网口宽度的平均误差小于10%。模型拖网网身中浮沉子纲、力纲及其周边网目受力较大,网囊部分受力较小,随着流速增加,上下网片比左右网片受力更大。同时,数值模拟计算可以为拖网配线提供量化依据,然而由于拖网类型多样,不同设计导致张力分布不同,故此需要具体类型具体分析。该研究结果表明,该文数值计算模型可以有效进行拖网的仿真模拟,为设计和改进拖网提供参考。
- 刘莉莉胡夫祥万荣郑基高敏朱媛媛董舒闯
- 关键词：计算机仿真拖网
- 高强度PA单丝拖网水槽试验研究被引量：1
- 2017年
- 强度相同条件下,聚酰胺(PA)单丝网衣的水阻力比聚乙烯(PE)捻线网衣的要小,所以在普通PE网衣拖网中,可以对部分网衣结构设计替换高强度PA单丝网衣,以降低拖网阻力,达到节能降耗的目的。以虾拖网为实物拖网,按照田内模型试验准则,设计改进型PA网衣的模型拖网,通过水槽模型试验,对比研究改进型PA网衣和传统PE网衣的拖网渔具性能和节能效果。试验结果显示,在相同拖速条件下,水平扩张比(L/S)为0.40、0.50、0.60时,改进型模型拖网比对照模型拖网所受阻力分别可降低12.14%、8.11%、6.00%,网口高度分别可提高20.00%、22.09%、25.64%,网口扩张系数分别可提高28.57%、27.27%、30.00%,能耗系数分别可减少30.61%、29.32%、29.18%。研究表明,高强度PA单丝网衣拖网能起到降低渔具阻力、提高拖网性能的作用,可在渔业生产中推广应用。
- 林可倪益雷靖马家志胡夫祥宋伟华
- 关键词：水阻力
- 东海区中国毛虾张网网具的优化设计被引量：5
- 2015年
- 采用单锚毛虾张网和单锚桁杆毛虾张网模型试验,研究了该两种张网的流体阻力及扩张装置对网具的影响。结果发现：（1）毛虾张网网口上下或两侧采用悬链线式剪裁装配,与平面装配对比,在网具形状上前者优于后者。（2）单锚毛虾张网网口上下采用悬链线式剪裁装配,在拖速0.13~0.78 m/s范围内,拖速逐渐增加时,水平扩张由15%~30%递增,网口高度也随之增加;同一拖速下,采用悬链线式剪裁装配的网口高度均高于平面剪裁装配。单锚桁杆张网两侧采用悬链线式剪裁装配,其网口高度随拖速的增加而下降缓慢;在同一拖速下,与平面装配对比,悬链线式剪裁装配的网口高度增幅为-5.6%~43.4%。（3）同样主尺度、相同拖速、结构相似,而网口上下和两侧采用悬链线式剪裁装配,与平面装配比较,在拖速为0.13~0.78 m/s增加过程中,流体阻力增加较为平缓;主尺度相近、相同拖速、网口两侧采用帆布装置扩张与桁杆扩张比较,在拖速为0.13~0.78 m/s增加过程中,流体阻力增加幅度较大。（4）网口上下和两侧采用悬链线式剪裁装配的单锚张网模型和网口两侧采用悬链线式剪裁装配的单锚桁杆张网模型的迎流面积的结果表明：拖速为0.13 m/s时,两者的迎流面积相差3.1%,而当拖速为0.78 m/s时,前者是后者的3倍有余。
- 郑基王陈王皓刘莉莉臧迎亮董书闯尤鑫星胡夫祥
- 关键词：模型试验优化设计
- 网目尺寸对金枪鱼围网沉降性能及网具形态的影响被引量：1
- 2019年
- 根据以往的研究结果和海上网具性能实测,并在听取生产第一线船长意见的基础上,把上海开创远洋渔业有限公司现行金枪鱼围网主网衣下部约三分之一网衣的网目尺寸放大50%,即从260 mm增大到390 mm,以探讨改进围网渔具的沉降性能。实验应用田内准则换算并制作成模型网,在日本下关西日本日网公司专业围网动水槽进行模型试验,比较了侧流、背流、顺流(流速8 cm/s,相当实物网0.20 m/s)3种相对流向的放网模式下放网以及无流(0 cm/s)海况下放网,网目尺寸改变前后围网的沉降性能、网具形态和闭合效果。结果显示,主网衣下部网目尺寸从30 mm(对照网,相当于实物网网目尺寸260 mm)放大到45 mm(试验网,相当于实物网网目尺寸390 mm),网具的沉降深度和沉降速度分别提高1.6%和1.1%;试验网的收绞时间比对照网缩短14.3%,且能保持较好的形态;有流时的3种放网模式下,试验网和对照网浮子纲在放网结束时刻的初始包围面积基本相同;在收绞结束时,试验网浮子纲包围面积为对照网的1.33倍,绞纲结束前6 s,试验网沉子纲包围面积为对照网的1.79倍,说明增大网目尺寸有利于网具包围面积的增大,改善了被围鱼群的活动空间。
- 刘伟许柳雄唐浩胡夫祥胡夫祥熊沢泰生平山完
- 关键词：金枪鱼围网网目尺寸模型试验沉降性能
- 网渔具计算机数值模拟的研究进展被引量：4
- 2015年
- 对近年来网渔具的计算机数值模拟中使用的几何拓扑分解方法、数学建模思想和模型算法等进行了归纳和系统整理,并探讨了各种算法的稳定性和收敛性。分析认为:刚体有限元法数学建模的优点是模型简化,能基本反映网具粗糙形状,缺点是忽略网线张力,无法精确反映网具的受力和网具的运动状态;基于质量弹簧体系和牛顿力学的柔性有限元法是主流,数值模拟结果更符合网具的实际状况,网形更细腻逼真,计算结果与网具实测拟合较好;显式算法对时间步长较敏感,稳定性和精度不如隐式算法好。NEWTON-RAPHSON和NEWMARK-β算法具有无条件稳定性和收敛性,大部分研究采用了此算法。
- 张新峰胡夫祥许柳雄陈新军朱清澄邹晓荣
- 关键词：拖网围网数值模拟NEWMARK-Β法RUNGE-KUTTA法
- 南麂列岛海域两种框型人工鱼礁水动力性能试验被引量：2
- 2021年
- 为改良南麂列岛海域投放的人工鱼礁礁体存在的沉陷、位移现象,试验研究了人工鱼礁水动力性能,并进行对比验证。采用水槽试验方法,对两种框型人工鱼礁模型在5种水流速度(0.15、0.20、0.25、0.30、0.35 m/s)和4种迎流角(0°、15°、30°、45°)条件下的阻力进行测定,并计算阻力系数。以水槽试验所测得的阻力系数,结合波流动力学理论计算两种实物礁体的水阻力、抗滑移系数和抗倾覆系数。结果显示,两种礁体的阻力均与流速呈幂函数关系,在流速v=0.35 m/s时的阻力差比值最低;两种礁体在相同流速下的阻力差比值均随冲角增大而减小;在不同流速下,两种礁体的阻力系数均在冲角θ=15°时差异最小,在θ=45°时差异最大;随着冲角和迎流速度的增加,礁体的抗滑移、抗倾覆系数逐渐减小,两种礁体在海水流速u≥5节、冲角θ≥30°时抗滑移系数<1,但抗倾覆系数始终>1.2。研究表明,改良后的框型鱼礁在稳定性方面有一定的优势。
- 叶功照王莹陈舜萧云朴俞鸿源胡夫祥尤鑫星宋伟华
- 关键词：人工鱼礁水槽试验雷诺数抗滑移系数
- 不同水平扩张比和模拟渔获物对南极磷虾拖网整体形态的影响
- 2023年
- 为了解不同工况条件下的网具形态变化,以南极磷虾捕捞船“龙腾”轮采用的四片式拖网为研究对象,基于修正的田内准则制作1/35的模型网进行循环动水槽试验,考察流速(v)、水平扩张比(L/S)和渔获物对网具(整体形态、阻力和能耗系数)的影响。结果表明:拖网网口形状随流速、L/S的增大呈被“压缩”趋势,当L/S=0.35、v=30 cm/s时,网口形态最佳,网囊中有或无模拟渔获物时的网口形状变化情况相似;流速一定时,网口面积随L/S的增大而增大,L/S一定时,网口面积随流速的增大而减小,在低流速、高水平扩张比条件下,有模拟渔获物时的网口面积随流速、L/S改变而变化的程度较空网时更小;网身随流速、L/S的增大同样呈被“压缩”趋势,且L/S改变时的“压缩”程度较流速更大,有模拟渔获物时的网身末端上扬现象较空网时更明显,且网身长度较空网时明显增长;流速不变时,随L/S的增大,网具阻力增加,能耗系数减小,且二者的变化程度均呈减缓态势;而L/S不变时,随流速的增大,网具阻力和能耗系数均增大,有模拟渔获物时的网具阻力与能耗系数较空网时更大,且流速越大,网具能耗系数与空网时的差异越大。研究表明,当L/S=0.35、v=3.0 kn时,可使网具以较佳作业性能运行。
- 朱美熹唐浩刘伟张锋孙秋阳许柳雄许柳雄
- 关键词：南极磷虾拖网渔获量
