[實(shí)用新型]一種用于網(wǎng)囊水動(dòng)力研究的試驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023144085.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN213874890U
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;宋函欣;唐浩;許柳雄;鄒柏強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海洋大學(xué)
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

本實(shí)用新型提出了一種用于網(wǎng)囊水動(dòng)力研究的試驗(yàn)裝置，包括動(dòng)水槽、剛性架、六分力儀、流速計(jì)、攝像機(jī)，動(dòng)水槽頂部開口且內(nèi)部注有定向流動(dòng)的水體；剛性架用于固定網(wǎng)囊并沒入水體中，網(wǎng)囊尾部固定有用于跟蹤網(wǎng)囊尾部位置振蕩狀態(tài)的標(biāo)記物；六分力儀固定在動(dòng)水槽頂端并與剛性架固定連接；流速計(jì)固定在剛性架的前方；攝像機(jī)放置在動(dòng)水槽的長度方向的外側(cè)，用于觀察和記錄網(wǎng)囊在豎直方向的形態(tài)變化。實(shí)用新型所提供的一種用于網(wǎng)囊水動(dòng)力研究的試驗(yàn)裝置，通過對網(wǎng)囊在不同流速下獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并取平均值，提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及網(wǎng)囊水動(dòng)力研究技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于網(wǎng)囊水動(dòng)力研究的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

網(wǎng)囊作為拖網(wǎng)的重要組成部分，起到聚集和儲(chǔ)存漁獲的作用，但由于網(wǎng)囊會(huì)因漁獲的堆積，使其前部網(wǎng)目閉合，尾部形態(tài)隆起，導(dǎo)致其水阻力變大；并且，網(wǎng)具在拖曳過程中產(chǎn)生的湍流會(huì)影響網(wǎng)具的整體阻力。而網(wǎng)囊作為整個(gè)網(wǎng)具最尾端，受到尾流的影響更是不能忽視。為優(yōu)化網(wǎng)具性能及降低能源消耗，必須保證網(wǎng)具具有較高的靜態(tài)穩(wěn)定性，由于網(wǎng)具特性和水動(dòng)力效應(yīng)的影響，網(wǎng)囊常因湍流發(fā)生振蕩，從而增加阻力、降低穩(wěn)定性。而且，網(wǎng)囊的不穩(wěn)定有可能導(dǎo)致漁獲物表皮破損，影響質(zhì)量，因此探究網(wǎng)囊水動(dòng)力及其振蕩規(guī)律對提高網(wǎng)囊性能尤為重要。

目前，漁具模型試驗(yàn)相較于海上實(shí)測而言，具有條件可控，成本較低，觀測直觀等有利條件，是網(wǎng)具優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域中不可或缺的一種方法。但是在漁具模型試驗(yàn)中，多采用柔性材料對網(wǎng)囊進(jìn)行固定，由于柔性材料容易產(chǎn)生變形，容易對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，造成試驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，而且，在實(shí)驗(yàn)過程中，對網(wǎng)囊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的追蹤不夠及時(shí)，不利于后期建模后對數(shù)據(jù)的處理。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對背景技術(shù)中指出的問題，本實(shí)用新型提出一種用于網(wǎng)囊水動(dòng)力研究的試驗(yàn)裝置，具有實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確可靠的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于網(wǎng)囊水動(dòng)力研究的試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

一頂部開口且透明的動(dòng)水槽，所述動(dòng)水槽內(nèi)注有定向流動(dòng)的水體；

一剛性架，包括剛性手柄和環(huán)形的固定架，所述固定架與所述剛性手柄一端固定連接，網(wǎng)囊的開口端固定在所述固定架，所述網(wǎng)囊沒入所述水體中，所述固定架徑向所在的平面與水體的流向垂直，所述網(wǎng)囊束口端固定有標(biāo)記物；

一六分力儀，固定在所述動(dòng)水槽頂部的開口端，并與所述剛性手柄的另一端固定連接；

一流速計(jì)，固定在所述動(dòng)水槽頂部的開口端，并位于所述固定架與所述動(dòng)水槽中所述水體的流入端之間；

一攝像機(jī)，放置在所述動(dòng)水槽的長度方向的外側(cè)，所述攝像機(jī)與所述網(wǎng)囊的位置對應(yīng)并與所述網(wǎng)囊中心線處于同一水平位置，所述攝像機(jī)的拍攝面與網(wǎng)囊的長度方向垂直。

通過采用上述技術(shù)方案，剛性手柄和環(huán)形的固定架均采用剛性材料制成，避免因材料的變形而造成的對實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的影響，固定架為環(huán)狀，在減少水體阻力的同時(shí)，也便于網(wǎng)囊的固定；動(dòng)水槽的水體定向流動(dòng)，調(diào)整水體的流速，并由流速計(jì)對水體的流速進(jìn)行檢測。待水體流速穩(wěn)定后，通過六分力儀測量并記錄不同流速下水體對剛性架所對應(yīng)的阻力數(shù)值，在單位時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流速下記錄多組阻力數(shù)值，并取每組阻力數(shù)值的平均數(shù)；然后將網(wǎng)囊固定在固定架，待網(wǎng)囊穩(wěn)定張開后，通過六分力儀測量并記錄與上述不同流速一一對應(yīng)的流速下水體對固定架和網(wǎng)囊的阻力總數(shù)值，在單位時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流速下記錄多組阻力總數(shù)值，并取每組阻力總數(shù)值的平均數(shù)，然后取兩組數(shù)值之差，計(jì)為網(wǎng)囊在該流速下的所對應(yīng)的阻力值，通過對水體設(shè)定不同的流速，即可得到網(wǎng)囊在不同流速水體中的平均阻力值，以提高數(shù)據(jù)的可靠性；攝像機(jī)用于觀察和記錄所述網(wǎng)囊以及在不同流速下在豎直方向的形態(tài)變化，便于后續(xù)建模后，結(jié)合對應(yīng)流速對網(wǎng)囊所受阻力進(jìn)行分析。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：還包括電腦，所述電腦與所述六分力儀、流速計(jì)、攝像機(jī)之間均電連接。