Моделирование характеристик снюрревода
Результаты математического моделирования силовых характеристик снюрревода (донного невода) при его выборке якорным способом. Определение силы натяжения, возникающего в урезах донного невода при их выборке. Мгновенное положение урезов при их выборке.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.06.2018 |
| Размер файла | 966,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Моделирование характеристик снюрревода
А.В. Белых
Аннотация
Приводятся результаты математического моделирования силовых характеристик снюрревода (донного невода) при его выборке якорным способом.
Ключевые слова: эксперимент, алгоритм, снюрревод, моделирование
Введение
Приводятся результаты математического моделирования силовых характеристик снюрревода (донного невода) при его выборке якорным способом.
Одним из методов исследования силовых и геометрических характеристик является физическое моделирование. Установление искомых закономерностей с помощью физического моделирования зачастую является единственно возможным способом экспериментального изучения и решения важных и нужных практических задач.
Определение силы натяжения, возникающего в урезах донного невода при их выборке, произведем при следующих допущениях [1-4]:
· траектория замета донного невода - окружность;
· скорость выборки vв урезов - величина постоянная;
· урезы, за исключением провисающих их частей, располагаются на дне водоема в одной плоскости.
Рис. 1. Мгновенное положение урезов при их выборке
На рис.1 приведены следующие обозначения: T - натяжение в урезе у судна; TоI - натяжение в нижней точке провисающей части уреза; Sп - длина провисающей части урезов; Rn - нормальная составляющая гидродинамического сопротивления трущейся части уреза (одного метра); Rф - тангенциальная составляющая гидродинамического сопротивления трущейся части уреза (одного метра); Fn - нормальная составляющая динамической силы трения трущейся части уреза (одного метра); Rф - тангенциальная составляющая динамической силы трения трущейся части уреза (одного метра); Y - глубина района промысла; ш - угол между проекцией на горизонтальную плоскость провисающей части уреза и диаметралью (значение угла известно).
При выборке урезов в каждой их точке прикладываются силы натяжения, силы трения F и гидродинамические силы R. Рассмотрим мгновенное положение урезов донного невода. Поскольку горизонтальные силы, действуя на каждую единицу длины уреза, взаимно уравновешиваются, урез находится под действием горизонтальных составляющих натяжения уреза, нормальных к урезу, возникающих от нормального гидродинамического сопротивления уреза Rn и нормального трения уреза о дно водоема Fn, и касательных сил, возникающих от продольного гидродинамического сопротивления уреза Rф и касательного трения уреза о дно водоема Fф [5-8].
В горизонтальной плоскости трущиеся части урезов приведены на рис. 2, а.
Рис. 2. Силы, действующие на урез: а) в горизонтальной плоскости на трущуюся его часть; б) на его провисающую часть (вид сбоку)
К концам рассматриваемой петли прикладываются реакции TоI, равные горизонтальной проекции натяжения уреза. Система находится в равновесии. При этом следует иметь в виду, что это равновесие действительно только для мгновенного положения урезов. В следующий момент петля деформируется, и приложенные силы изменяют свои значения. Так как в урезах (рис.2, б) внутренние силы действуют только вдоль касательной, а они принимаются не - упругими на изгиб, их можно рассматривать, как идеально гибкие нити.
Методика и материалы
На основании экспериментальных данных [8-10] получена аппроксимирующая зависимость для значений безразмерной силы натяжения ч в урезе для диапазонов: при сбивке и выборке урезов 0ф (чmax), при выборке урезов и невода ф (чmax) 1 [3,4,6,7]:
, (1)
где ч=T/Tmax (T - натяжение в урезе в любой момент времени; Tmax - максимальное значение натяжения в урезе); ф=t/tmax - безразмерное время процесса выборки урезов и сетной части невода (tmax - время выборки урезов; t - текущее время);
, (2) , (3)
, (4)
где d - диаметр уреза; q - вес одного метра уреза в воде; Rн - сила сопротивления сетной части невода; Gн - вес в воде сетной части донного невода с оснасткой и уловом; Sn - длина провисающей части уреза; fn - коэффициент кинематического трения нормальной силы трения урезов [10,11]; fф - коэффициент кинематического трения тангенциальной силы трения урезов [10,11]; cx - гидродинамический коэффициент сопротивления [12]; b - коэффициент, учитывающий силу трения уреза о грунт водоема и силу гидродинамического сопротивления уреза [11].
Безразмерное время ф процесса выборки урезов и сетной части невода для условия л?5,8 определяется по формуле
, (5)
где a0 - коэффициент, зависящий от отношения q/d [11].
Для диапазона л>5,8 необходимо воспользоваться формулой
. (6)
Аппроксимирующая зависимость вида a0=f (q/d) может быть представлена в виде:
. (7)
Максимальное натяжение в урезе Tmax (в урезе у судна), возникающее в момент отрыва урезов и сетного мешка, определяется по формуле
, (8)
где о=fф/fn; ToII - сила натяжения в нижней точке уреза при 0ф1; г - угол наклона касательной уреза в верхней точке к горизонту.
Значение угла г определяется по формуле
. (9)
Натяжение в урезе (в месте соединения с клятчевкой) определяется по формуле
, (10)
где Rг - сила трения нижней подборы невода о грунт.
Результаты и их обсуждение
На основании приведенных формул был произведен расчет силовых характеристик снюрревода (см. рис.4). Рассчитаем силу натяжения в урезе (на блоке у судна) T при выборке якорным способом снюрревода, имеющего следующие характеристики: Y=300м; S=1000м; d=24мм; q=5Н/м; lнп=140м; Fн=180м2; Gн=1000Н; Fo=0,2; vв=0,5м/с, 0,8м/с и 1,0м/с; dнн=20мм - диаметр нижней подборы сетной части снюрревода; с=1034кг/м3; х=10-6м2/с. Расчет произведен по формулам, приведенным в настоящей работе. Время процесса выборки урезов и снюрревода: tmax=S/vв, л=3,33.
С учетом T=чTmax определяем натяжение в одном урезе T при выборке якорным способом снюрревода (в момент выборки и сбивки урезов (I) и в момент выборки урезов и невода (II)) (рис.4).
силовая характеристика снюрревод донный невод
Рис.4. График зависимости T=f (t,vв) при л=3,33:
а) vв=0,5м/с; б) vв=0,8м/с; в) vв=1,0м/с
Рассмотрим на примерах изменение натяжения в урезе Tmax (на блоке у судна) при выборке якорным способом снюрревода, имеющего характеристики, приведенные в таблице и на рис.5.
Таблица. Варианты характеристик донного невода (снюрревода)
|
№ п/п |
S, м |
q, Н/м |
d, мм |
vв, м/с |
dнн, мм |
Fo |
Gн, кН |
dн, мм |
Y, м |
|
q/d, Н/м2 |
Fн, м2 |
|
|
1 |
1020 |
3,65 |
20 |
1,0 |
20 |
0,2 |
1,0 |
3,0 |
300 |
3,4 |
183 |
40-200 |
|
|
2 |
1020 |
8-30 |
1,0 |
0,2 |
1,0 |
3,0 |
3,4 |
457-122 |
180 |
||||
|
3 |
910-1500 |
24 |
0,5 |
0,2 |
1,0 |
3,0 |
3-5 |
152,3 |
180 |
||||
|
4 |
1020 |
20 |
1,0 |
0,08-0,32 |
5,0 |
1,0-3,0 |
3,4 |
183 |
28,8-115,2 |
||||
|
5 |
1020 |
24 |
0,5-1,5 |
0,2 |
1,0 |
3,0 |
3,4 |
152,3 |
180 |
Рис.5. Графики зависимости: а) Tmax=f (Fн); б) Tmax=f (q/d); в) Tmax=f (); г) Tmax=f (Fo); Tmax=f (vв)
Заключение
Расчет силовых характеристик (сила натяжения T в верхней точке уреза (у судна)) в зависимости от времени процесса выборки t; скорости выборки урезов нв; величины и значения q/d снюрревода ведется с 12% -ной точностью. На основании формул (1) - (10) составлен алгоритм расчета силовых характеристик снюрревода при его выборке якорным способом.
Список литературы
1. Ионас В.А. Особенности моделирования движения донного невода /В.А. Ионас // Труды КТИРПиХ. - Вып. XVII. - 1964. - С.184-187.
2. Баранов Ф.И. К теории снюрреводного лова / Ф.И. Баранов // Рыбное хозяйство. - 1946. - №2-3. - С.28-31.
3. Ионас В.А. Исследование работы донного невода: дисс. … канд. техн. наук /В.А. Ионас; Калининград. - 1961. - С. 202.
4. Недоступ А.А. Определение характеристик урезов донного невода (снюрревода) /А.А. Недоступ // Успехи рыболовства: сборник научных трудов. - Владивосток: Дальрыбвтуз. - 2007. - С.64 - 73.
5. Старовойтов Н.А. Способы лова камбалы снюрреводом и их эффективность /Н.А. Старовойтов // Рыбное хозяйство. - №4-5. - 1946. - С.10-14.
6. Лестев А.В. Некоторые элементы оптимального режима работы снюрреводом / А.В. Лестев // Рыбное хозяйство. - №12. - 1958. - C.37-46.
7. Осипов Е.В. Системное проектирование рыбопромысловых комплексов/ Е.В. Осипов, Г.С. Павлов // Известия ТИНРО. - 2006. - Т.146. - С.322-330.
8. Недоступ А.А. Экспериментальные исследования гидродинамического коэффициента сопротивления сетной части снюрревода / А.А. Недоступ, Е.К. Ацапкин, А.В. Белых // Рыбное хозяйство. - №2. - 2009. - С.72 - 73.
9. Ацапкин Е.К. Экспериментальные исследования движения донного невода / Е.К. Ацапкин, А.А. Недоступ // Рыбное хозяйство. - № 6. - 2008. - С.97-99.
10. Недоступ А.А. Метод расчета силовых характеристик снюрревода при его выборке якорным способом/ А.А. Недоступ, Е.К. Ацапкин, А.В. Белых // Рыбное хозяйство. - №3. - 2009. - С.102 - 103.
11. Недоступ А.А. О моделировании характеристик донного невода /А.А. Недоступ, А.В. Белых // Инновации в науке и образовании - 2009: VII Международная научная конференция: сборник тезисов докладов / КГТУ. - 2009.
12. Розенштейн М.М. Механика орудий промышленного рыболовства /М.М. Розенштейн. - Калининград: Изд-во КГТУ. - 2000. - 364 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Промысловая биология горбуши. Особенности поведения рыбы в зоне действия ставного невода. Определение основных габаритных размеров невода. Определение ширины входного отверстия. Расчет прочности сетного полотна крыла. Конструкции русских неводов.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.05.2013Гидрометеорологический обзор побережья Охотского моря. Кета - вид дальневосточных лососей, ее биология и районы распространения. Тактико-технические данные промыслового судна. Анализ орудий лова (ставного невода), его установка и техника промысла рыбы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 17.10.2010Агроландшафты и их типы. Разработка объективного подхода к изучению природных процессов, происходящих в агроландшафте, на основе физико-математического моделирования. Типы землепользования, характеристика основных этапов развития систем земледелия.
курсовая работа [39,2 K], добавлен 14.11.2014Определение выраженности характеристик поведения собак. Отбор данных, проверка гипотезы о нормальном распределении. Корреляционный и регрессионный анализ данных. Породы собак, которые подходят для охраны, семьи с детьми, активных прогулок, дрессировки.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 22.10.2014Характеристика математического моделирования азотного питания с использованием уравнений регрессии, описывающих зависимость между удельным выносом азота и урожаеобразующими элементами растений. Способы оптимизации минерального питания зерновых культур.
доклад [18,1 K], добавлен 27.09.2011Характеристики ґрунту, випробування його на зрушення. Обчислення поодиноких значень міцності ґрунту, очистка значень від екстремальних елементів. Розрахункові значення питомої ваги ґрунту. Логічні перевірки значень характеристик та кваліфікація ґрунту.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 11.10.2010Рассмотрение локального местоположения объекта, ближайшего окруженияе, транспортной доступности. Определение категории земель, целевого назначения, территориальной зоны. Коэффициент использования территории. Минимальная доля озелененных территорий.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.05.2015Анализ технологического процесса работы зерноочистительных машин, направления их совершенствования. Принципы разделения смеси, закономерность изменения физико-механических свойств семян. Определение вероятностных характеристик результатов очистки.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.11.2015Изучение почвенных разновидностей хозяйства, их морфологической, гранулометрической и агрохимической характеристик. Разработка системы мероприятий по созданию оптимальных свойств почв в полях севооборота. Определение объёмов удобрений. Расчет цены земли.
курсовая работа [81,8 K], добавлен 16.10.2014Влияние биологических особенностей растений и почвенных характеристик на накопление Cs-137 в кормовой растительности. Определение взаимосвязи концентрации нуклидов в рационе крупного скота с концентрацией радионуклидов в костной и мышечной тканях.
курсовая работа [101,8 K], добавлен 20.11.2014Определение качественных и количественных характеристик лесных ресурсов Аракарагайского лесничества. Проведение инвентаризации лесного фонда с определением породного и возрастного составов лесов. Оценка реликтовой лесной растительности и расчет лесосек.
дипломная работа [582,1 K], добавлен 02.07.2015Особенности формирования радиального прироста сосны корейской, ели аянской и пихты белокорой. Определение метеорологических и гелиофизических характеристик природной среды в годы аномальных изменений прироста годичных колец, их влияние на рост деревьев.
статья [330,3 K], добавлен 23.11.2010Землеустройство во времена правления Ивана III. Организация, принципы и задачи межевания. Экономическое положение в России в начале ХХ в., сущность и результаты земельной реформы П. Столыпина. Формирование системы землепользования в 90-х гг. XX в.
курсовая работа [42,2 K], добавлен 15.01.2014Морфологическая характеристика, технологии воспроизводства семейства клариевые сомы. Результаты инкубации икры, подращивания личинок и мальков, выращивания товарной рыбы. Результаты и экономическая эффективность воспроизводства клариевого сома.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 20.07.2015Изучение классификации леса, основанием для которой является сочетание морфологических и сезонных характеристик и признаки образующих его древесных пород: хвойных, широколиственных, смешанных. Кустарниковые, кустарничковые и травянистые лесные растения.
курсовая работа [61,6 K], добавлен 25.12.2011Производственно-биологическая характеристика груши. Изучение значения, распространения, видов, биологических характеристик и основных сортов. Рассмотрение возрастных периодов роста и плодоношения. Обработка почвы и применение гербицидов в садах.
контрольная работа [35,9 K], добавлен 14.10.2014Российский зерновой рынок находится в стадии формирования, его экономические характеристики отличаются от характеристик рынков зерна в странах с развитой рыночной экономикой. Проблемы российского рынка. Ограничения, связанные с ценовым регулированием.
реферат [18,6 K], добавлен 06.07.2008Экономическая эффективность различных способов полива. Элементы техники полива дождеванием. Виды машин в зависимости от характеристик насадок и аппаратов. Поливальные модули. Машины "Волжанка" и "Ока". Характеристика дальнеструйных дождевальных устройств.
презентация [911,1 K], добавлен 04.11.2013Исследование путей повышения производительности сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов. Выбор их оптимальных режимов. Конструкторская разработка, расчет и построение тяговых характеристик трактора МТЗ-82 с использованием энергетического модуля.
курсовая работа [144,4 K], добавлен 28.10.2010Загрязнение территории Республики Беларусь радионуклидами после аварии на ЧАЭС. Изучение накопления радионуклидов в травостое лугов различного режима увлажнения. Краткая почвенная, радиологическая и агрохимическая характеристика торфяно-болотных почв.
курсовая работа [343,0 K], добавлен 26.05.2014
