CC BY
41
2010
Известия ТИНРО
Том 162
УДК 639.2.081.117
А.А. Недоступ, А.В. Белых*
Калининградский государственный технический университет, 236000, г. Калининград, Советский проспект, 1
МЕТОД РАСЧЕТА НАТЯЖЕНИЯ УРЕЗОВ СНЮРРЕВОДА ПРИ ЯКОРНОМ СПОСОБЕ ЛОВА
Определена проблема механики снюрревода и донного невода. Выполнен анализ существующих математических моделей, используемых для расчета характеристик снюрревода. Обоснованы параметры физических моделей снюррево-дов для экспериментальных исследований. Проведены экспериментальные исследования с моделями снюрреводов в гидроканале ЗАО "МариНПО" и опытовом бассейне ФГОУ ВПО "КГТУ" в диапазоне характеристик: 190 < Re < 4090; 0 < Re ; 0,058 < Fo < 0,24; 3,86 < q/d < 250,0 Н/м2; 0,1 < Л < 7,5. Приводится метод расчета силовых и геометрических характеристик снюрревода: сопротивления сетной части снюрревода, силы натяжения T в верхней точке уреза (у судна) в зависимости от времени процесса выборки t; скорости выборки урезов ve; величины Л = S/Y (S — длина уреза; Y — глубина места лова) и значения q/d (q — вес одного метра уреза в воде; d — диаметр уреза). Метод расчета силовых и геометрических характеристик снюрревода основан на использовании эмпирических зависимостей, связывающих геометрические и силовые характеристики урезов снюр-ревода и его сетную часть (сетной мешок). Приводится алгоритм расчета характеристик урезов и сетной части снюрревода.
Ключевые слова: снюрревод, донный невод, урез, метод расчета, эмпирические зависимости.
Nedostup A.A., Belykh A.V. Method of warp pull calculation for Danish seine // Izv. TINRO. — 2010. — Vol. 162. — P. 389-406.
Mechanics of Danish seine and ground seine is considered. Mathematical models for calculation of the Danish seine parameters are analyzed. Parameters of physical models for experimental Danish seine are substantiated. The models of Danish seine are tested in the flume tank of MariNPO Ltd. and towing tank of Kaliningrad State Technical University for the ranges: 190 < Re < 4090; 0 < Re ; 0.058 < F < 0.24;
/ / У o
3.86 < q/d < 250.0 N/m2; 0.1 < Л < 7.5. New methods are proposed to calculate the following parameters of Danish seine: hydrodynamic resistance of the net; the warp pull at vessel in dependence on the seine cleaning rate; and ratios of the warp length to the sea depth and the warp weight per 1 m to its diameter. These methods are based on empirical relationships between geometrical and force parameters of the Danish seine warps and net bag. Algorithm for the parameters calculation is presented for the cases of long and short warp, low and high rate of its cleaning.
Key words: Danish seine, ground seine, warp, calculation method, empirical relationship.
* Недоступ Александр Алексеевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой, e-mail: [email protected]; Белых Александр Владимирович, аспирант, e-mail: [email protected].
Введение
Снюрревод, или датский невод, является одним из наиболее эффективных орудий активного рыболовства придонных и донных рыб в открытых водоемах. Лов снюрреводами производится на участках с ровным дном на глубинах от 5 до 600-800 м (Фролов, 1941; Баранов, 1946, 1948, 1969; Долгов, 1954; Михайлов, 1954, 1955; Тихонравов, 1954; Лестев, Покровский, 1955; Кириллов, 1959; Ионас, 1960; Гончаренко, 1964; Войниканис-Мирский, 1969; Тихомиров, Толмачев, 1971; Гусаченко, 1972; Лукашов, 1972; Шапунов, 1975; Мельников, Лукашов, 1981; Сорокин, 1981; Фридман, 1981; Мизюркин и др., 1997; Inoue et al., 2000a, b; Адамов, 2001; Павленко, 2005; Matsuhira et al., 2005; Осипов, Павлов, 2006; Дверник, Шеховцев, 2007; Кондрашенков, 2008; Fujimori et al., 2009; Takeuchi et al., 2009).
Цель работы заключается в создании методики расчета снюрревода, позволяющей определять натяжения урезов при якорном способе лова по известным конструктивным параметрам.
Материалы и методы
Исследованием механики снюрревода занимались многие ученые (Старо-войтов, 1946а, б; Лестев, 1958; Ионас, 1961, 1962, 1964; Сорокин, 1981; Недоступ, 2007; Недоступ, Ацапкин, 2007; Suzuki, Takagi, 2008a, b; Nedostup, Belykh, 2009). Для всех способов лова очевидно, что в самый первый момент тяги придут в движение точки урезов, расположенные вблизи от нижней точки провисающей части урезов, и по мере продолжения тяги последовательно придут в движение и все остальные точки урезов. Кривая, образуемая урезом, будет становиться более пологой и при некоторых условиях может, в конце концов, стремиться к одной линии с линией направления тяги. Урезы снюрревода часто комплектуют из канатов разного диаметра и веса в воде, увеличивая эти характеристики по направлению к свободному концу. Расчет силовых характеристик комбинированных урезов известен (Каракоцкий, Семенов, 1967; Стрекалова, 1969; Павленко, 2005; Павлов, 2005; Осипов, Павлов, 2006).
Анализ теоретических и экспериментальных исследований механики снюр-ревода свидетельствует о том, что силовые и геометрические характеристики до сих пор не поддаются точным расчетам.
Задачей настоящих исследований является обоснование алгоритма расчета силовых характеристик снюрревода при его выборке якорным способом для обоснования методики математического и физического моделирования.
Определение силы натяжения, возникающей в урезах снюрревода при их выборке, произведем при следующих допущениях (Баранов, 1946; Ионас, 1961, 1964; Сорокин, 1981):
• траектория замета снюрревода — окружность;
• выборка урезов начинается после захвата буя пятного уреза;
• скорость выборки vg урезов — величина постоянная;
• урезы, за исключением их провисающих частей, располагаются на дне водоема в одной плоскости.
На рис. 1 изображена схема мгновенного положения урезов снюрревода при их выборке: T — натяжение в урезе у судна; TJ — натяжение в нижней точке провисающей части уреза; Rn — нормальная составляющая гидродинамического сопротивления трущейся части уреза (1-го метра); RT — тангенсальная составляющая гидродинамического сопротивления трущейся части уреза (1-го метра); Fn — нормальная составляющая динамической силы трения трущейся части уреза (1-го метра); Ft — тангенсальная составляющая динамической силы трения трущейся части уреза (1-го метра); у — угол между проекцией на горизонтальную плоскость провисающей части уреза и плоскости XOY (значение угла у известно и зависит от формы замета).
T
Рис. 1. Мгновенное положение урезов при их выборке
Fig. 1. Instantaneous position of warps in the process of the seine cleaning
При выборке урезов в каждой его точке возникают силы натяжения, силы трения F и гидродинамические силы R. Горизонтальные силы, действуя на каждую единицу длины уреза, взаимно уравновешиваются. Урез находится под действием горизонтальных, нормальных к урезу составляющих сил его натяжения, возникающих от Rn и Fn, и Rt и касательного трения уреза о дно водоема Fт (Старовойтов, 1946а, б; Лестев, 1958; Осипов, Павлов, 2006; Недоступ, 2007). К концам рассматриваемой петли прикладываются реакции TJ, 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.
Одним из методов исследования силовых и геометрических характеристик снюрревода и других орудий рыболовства является физическое моделирование. В начале выборки урезов снюрревода безразмерное горизонтальное раскрытие устья его сетной части, а именно отношение Хг = Ь/1 (Ь — раскрытие между крыльями; I — длина верхней подборы), соответствует максимальному значению и в ходе подъема на борт судна уменьшается до 0 (Ионас, 1964; Сорокин, 1981; Осипов, Павлов, 2006). Отметим, что уменьшение величины Хг сопровождается изменением сил сопротивления сетной части снюрревода с оснасткой Rн и трения нижней подборы о грунт R значение которых зависит от скорости выборки урезов и сетной части снюрревода vg и величины й /1нйнн (й — вес в воде сетной части донного невода с оснасткой и уловом; I — длина нижней подборы; dнн — диаметр нижней подборы), площади ниток Р плотности воды р и гидродинамического коэффициента сопротивления сх сетной части снюрревода:
где Ре — число Рейнольдса, Ре = dнvg/и, dн — диаметр нитки сетной части снюрревода, и — коэффициент кинематической вязкости воды; Ро — сплошность сетной части снюрревода.
Экспериментальная часть
(1)
c = f (Re, F , Я),
x J 'о' г '
(2)
Для определения явной зависимости (2) и для обоснования проектных характеристик снюрревода проводились эксперименты в гидроканале ЗАО "Ма-риНПО" с физическими моделями сетной части снюрревода, различающимися габаритными размерами, площадью ниток, относительной площадью, весом в воде, оснасткой нижней подборы и оснасткой верхней подборы (табл. 1). Эксперименты с моделями снюрреводов проходили также в опытовом бассейне ФГОУ ВПО "КГТУ" (рис. 2).
Таблица 1
Характеристики физических моделей сетной части снюрреводов
Table 1
Characteristics of physical models for the Danish seine nets
Номер модели F , м2 н' Fo о G , Н н d , мм нн Q, Н G, Н
1 0,180 0,240 1,30 4,0 2,70 4,0
2 0,064 0,110 0,63 3,0 0,37 1,0
3 0,021 0,058 0,20 2,0 0,30 0,5
Примечание. оснастки нижней п Q — сила юдборы. плавучести оснастки верхней подборы; G — вес в воде
Рис. 2. Схема планирования экспериментов: q/d — отношение диаметра уреза d к весу одного метра уреза в воде q
Fig. 2. Scheme of experiments: q/d — ratio of the warp weight per 1 m q to its diameter d
Моделировался динамический процесс — выборка урезов и снюрревода при якорном способе лова (Недоступ и др., 2005; Ацапкин, Недоступ, 2008). Эксперименты в опытовом бассейне проводились с тремя моделями сетной части невода, различавшимися конструктивными параметрами.
Схема проведения эксперимента в гидроканале ЗАО "МариНПО" с сетной частью модели снюрревода приведена на рис. 3.
В ходе экспериментов изменялась скорость потока воды в гидроканале, безразмерное раскрытие устья сетной части донного невода Хг и с помощью тензо-датчика системы MIC-200 измерялась сила натяжения в урезе T в месте крепления клячевок (рис. 3).
Сопротивление сетной части модели снюрревода с оснасткой определялось по формуле:
RH = 2Т cosß, (3)
где ß — угол (измерялся при помощи угломера), образованный вектором T с вектором скорости набегающего потока воды.
Рис. 3. Схема проведения эксперимента в гидроканале ЗАО "МариНПО" с сетной частью модели снюрревода
Fig. 3. Scheme of the experiment with the net part of the Danish seine model conducted in the flume tank of MariNPO Ltd.
Значения гидродинамического коэффициента сопротивления сх сетной части моделей снюрреводов определялись по формуле (1). Экспериментальные данные по значениям Ре и с приведены на графике зависимости с = /(Ре, И , Я) (рис. 4).
Рис. 4. График зависимости с _ = /(Re, F , Я ). F = 0,24: х — Я = 0,33; □ — Я = 0,57; 0 — Я = 0,72; о — Я =0,86; F = 0,11: ■ — Я = 0,2; ♦ — А = 0,3; • —
г 7 ' г 7 ' г 7 ' о 7 . г ' ' г ' '
Я = 0,4; F = 0,058: + — Я = 0,53; А — Я = 0,75; А — Я = 0,95
г 7 ' о ' г 77 , г 7 '. г '
Fig. 4. Graphs of the function с = /(Re, _Fo, A) for three values of F and certain values of Я (marked by symbols): F = 0.24: x — A =0.33; □ — Я = 0.57; 0 — Я = 0.72; о — Я =0.86; F = 0.11: ■ — Я°= 0.2; ♦ — Я "= 0.3; • — Я = 0.4; F = 0.058: + —
г 7 о г г 7 г 7 о
Я = 0.53; А — Я = 0.75; А — Я = 0.95
г 7 г 7 г
По результатам обработки экспериментальных данных (рис. 4) была определена явная зависимость c = /(Re, F ):
сх = 39
г 2F л0'57
Re
(4)
Ошибка аппроксимирующей зависимости (4) составляет не более 7,5 %. Таким образом, безразмерное горизонтальное раскрытие в диапазоне 0,2 < Хг < 0,95 и при Re > 1000 слабо влияет на значение с, и в расчетах им можно пренебречь.
Аппроксимирующая зависимость (4) справедлива в диапазонах характеристик: 0,2 < Хг < 0,95; Re = (1,0 + 4,09) • 103 и = 0,058 + 0,24. Необходимо также отметить, что значение сплошности Ио для сетной части снюрреводов находится в узком диапазоне 0,1 < Ро < 0,3.
На рис. 5 изображена схема проведения экспериментов с физическими моделями снюрреводов в опытовом бассейне ФГОУ ВПО "КГТУ".
тензодатчик I \ - угломер
/ лебедка
тележка \
i\ урезы
сетная часть донного невода
Рис. 5. Схема проведения экспериментов в опытовом бассейне Fig. 5. Scheme of the experiments in the towing basin of Kaliningrad State Technical University
В экспериментах было задействовано следующее оборудование: электрическая лебедка, видеокамера, тензодатчик, тензометрическая станция MIC-200 и угломер (рис. 6). Натяжение в урезе определялось при постоянной скорости выборки урезов. Тензодатчик имеет пределы измерения 0-100 Н, точность — 0,01 Н.
MIC-200 Двухбарабанная лебедка Тензодатчик
Блок питания Угломер Реостат
Рис. 6. Оборудование, задействованное в экспериментах в опытовом бассейне КГТУ Fig. 6. Equipment used in the experiments in the towing basin of Kaliningrad State Technical University
В экспериментах применялись урезы, характеристики которых приведены в табл. 2 (рис. 7).
Таблица 2
Характеристики урезов снюрреводов
Table 2
Parameters of the Danish seine warps
Характеристика 1 Вид уреза 2 3 4
Материал Крученая капроновая веревка Крученая капроновая веревка со свинцовой распределенной нагрузкой Стальной трос Стальная цепь
q/d, Н/м2 3,86 9,4 32,3 250,0
12 3 4
Рис. 7. Отрезки урезов моделей снюрреводов Fig. 7. Pieces of the Danish seine models warps
Схема установки блока и тензодатчика приведена на рис. 8.
На рис. 8 изображено: 1 — барабан лебедки; 2 — блок; 3 — тензодатчик; Т — натяжение в урезе (натяжение в набегающей ветви); Тс — натяжение в урезе (натяжение в сбегающей ветви); Р — усилие, возникающее на блоке (показания тензодатчика); V — радиальная скорость вращения барабана лебедки; V — скорость выборки уреза; у — угол между вертикалью и направлением набегающей ветви уреза; у2 = 800 — угол между вертикалью и направлением сбегающей ветви уреза.
При выборке урезов донного невода якорным методом значение угла у1 изменяется в широких пределах, причем при начальной скорости выборки Ve = 0 угол у1 характеризует безразмерное отношение геометрических характеристик провисающей части урезов (Баранов, 1946; Ионас, 1964). При проведении экспе-
риментов значения углов у фиксировались с помощью угломера. Значения у в процессе выборки урезов и невода записывались на видеокамеру. В ходе проведения экспериментов были получены зависимости P = fit, v, q/d, S, Y, R R) где Y — расстояние от дна бассейна до блока (глубина места лова). Зависимость вида P = fit, v) для модели снюрревода № 2 (см. табл. 1) приведена на рис. 9.
Рис. 9. Графики зависимости P = fit, ve) при q/d = 3,86 Н/м2, S = 29 м, Y = 5 м для модели № 2
Fig. 9. Graphs of the functions P = fit, v) for the model 2 under the model parameters: q/d = 3.86 N/m2, S = 29 m, Y = 5 m "
Натяжение в урезе T (набегающей ветви) определили по формуле
T ■
nP
P
cos у2 + n cos y 0,193 + cos Y
(5)
где ц = Ц2 — КПД блока (ц = 0,95 — кпд подшипника скольжения).
Впоследствии для трех физических моделей снюрреводов были построены зависимости х = /(т, Я, q/d), где х = Т/ Ттах — безразмерная сила натяжения в урезе (Ттах — максимальное натяжение в урезе в момент движения всех частей уреза и сетной части невода); т = I / tmux — безразмерное время процесса выборки урезов и сетной части невода итах — время выборки урезов; t — текущее время); Я = Э/Y.
На основании экспериментальных данных получена аппроксимирующая зависимость для максимальных значений безразмерной силы натяжения хтах в урезе снюрревода (Недоступ и др., 2009а, б):
т= е~ а°(Я-1), (6)
где а0 — коэффициент, зависящий от отношения q/d.
На рис. 10 изображен график зависимости (6), которая справедлива при условии Я < 5,8. Аппроксимирующая зависимость вида а0 = /^ /d) может быть представлена в виде:
a = 0,305 + 2-10
-4
(7)
Ошибка аппроксимации составляет не более 4,0 %. Зависимость (7) справедлива в диапазоне 3,86 < q/d < 250 Н/м2. Для диапазона Я > 5,8 необходимо воспользоваться вместо формулы (6) формулой (8):
-((Я-1)
т = e
(8)
г 1
09 0.3 0.7 OS 0.5 0.4 0.3 OJ 0.1 о
: s
\
\
\
\
>
\V|
q/d= 25 О.ОН/м2
1
35
б.В
9.7
12.6
Ii.5
1S.4
21.3
24.2
27.1
Я
30
Рис. 10. График зависимости т = f(q/d, Я) Fig. 10. Graph of the function т = fiq/d, Я)
Зависимость вида х = /(т, Я, д/^) для сбивки и выборки урезов может быть представлена в виде:
Х = 8+цтеу ! + £, (9)
для диапазонов: при сбивке и выборке урезов 0 < т < т(хтах), при выборке урезов и сетной части снюрревода с учетом гидродинамических сил т(х ) < т < 1,
0 =
q (2 + Y2) 0,5qY ( / Y)2
+1]
(10) (11) (12)
где Ь — коэффициент, учитывающий силу трения уреза о грунт водоема и силу гидродинамического сопротивления уреза, значение которого определяется из выражения (9) при условии х = Хтах = 1 •
Отметим, что в формуле (9) два первых слагаемых соответствуют процессу сбивки и выборки урезов снюрревода, а третье слагаемое соответствуют процессу выборки урезов и сетной части снюрревода.
Гипотетически можно представить, что коэффициент Ь зависит от
ь = /(я/ё,л,К,Ру), (13)
где R — сопротивление уреза; И — сила трения уреза.
Отметим, что грунтодинамическое сопротивление снюрревода определяется по формуле (Недоступ, Ацапкин, 2007)
R = fHGH,
(14)
где I — грунтодинамический коэффициент трения нижней подборы снюрревода.
Представим выражение (12) в виде (с учетом силы трения и гидродинамического сопротивления уреза)
где cxr — коэффициент сопротивления уреза, расположенного под углом к горизонту, причем
cYJ = c90 (sin2 Y+sin4 y)/2 + c0cos2 7, (16)
где c0 — гидродинамический коэффициент силы сопротивления уреза бесконечного удлинения, ось которого расположена параллельно направлению движения потока жидкости; c90 — гидродинамический коэффициент силы сопротивления уреза бесконечного удлинения, ось которого расположена перпендикулярно направлению движения потока жидкости.
Учитывая (Недоступ, 2010), что
c90 = 4,2k Re-0,161 (17)
c0 = 0,1k-1Re-0,16 J
где Rey — число Рейнольдса уреза, Rey = dv/и (v — коэффициент кинематической вязкости воды); k — поправочный коэффициент, учитывающий удлинение уреза, который определяется по формуле
k = 1/(1 + (d / S„ )0'333). (18)
Максимальное натяжение в урезе Tmax (в урезе у судна), возникающее в момент отрыва урезов и сетного мешка, определяется по формуле:
Tmax = cos-1 (r)Tle'2, (19)
где р = /т/fn; TJ' — сила натяжения в нижней точке уреза при 0 < т < 1 (Недоступ, 2007); f — грунтодинамический коэффициент сопротивления уреза о дно вдоль уреза; f — грунтодинамический коэффициент трения уреза о дно в радиальном направлении.
Значение угла Y определяется по формуле (Розенштейн, 2000; Недоступ, 2007):
Y = arctg(Snq/Tl). (20)
Натяжение в урезе (в месте соединения с клячевкой) определяется по формуле:
На основании приведенных формул составлен алгоритм расчета силовых характеристик снюрревода при его выборке (рис. 11).
При расчете характеристик провисающей части урезов использованы формулы О.Н. Кручинина (2005) и М.М. Розенштейна (2000). На основании приведенного алгоритма расчета силовых характеристик снюрревода рассчитаем силу натяжения в урезе (на блоке у судна) T при выборке якорным способом снюрре-вода, имеющего следующие характеристики: Y = 300 м; S = 1000 м; d = 24 мм; q = 5 Н/м; I = 140 м — длина нижней подборы сетной части невода; FH = 180 м2 — площадь ниток снюрревода; GH = 1000 Н — вес в воде сетной части снюрревода с уловом; dH = 3 мм; F = 0,2 — сплошность сетной части снюрревода; v = 0,5 м/с, 0,8 м/с и 1,0 м/°с; d = 20 мм — диаметр нижней подборы сетной
в , HH j
части снюрревода; р = 1034 кг/м3 — плотность воды; и = 10-6 м2/с — коэффициент кинематической вязкости воды. Время процесса выборки урезов и снюрревода: t = S/v , Я = 3,33.
max в
С учетом T = xTmax 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. 12).
398
Рис. 11. Алгоритм расчета силовых характеристик снюрревода Fig. 11. Algorithm of the force parameters calculation for Danish seine
Скорость погружения урезов снюрревода при замете определим из условия равновесия
Rxy + T sin/ = qSn, (22)
где R — сила сопротивления уреза при его погружении,
R = c ^ dS
xy xy 2
к =
V
2(qS„ - T sin у).
cxvPdS„
(23)
(24)
хуг п
Силу натяжения в урезе при его погружении можно представить как
т = /с 8СР, (25)
400
/
/
I Выб урез< >рка и с С в ивка П Выб сети орка уре ой часп зов и снюрр вода
v = 0,5 м/с
X 1.2-10*
н
то
1200
4800
2400
С'
о 2.2 44 6 6 8.8 и 15 2 15 4 г 6 15 8 f 22
1IH
/
/
/
/
I Выб урез орка и с ов 5 ивка Q Бы сет борка ур *ой част езов и и снюрр ев ода
v = 0,8 м /с
J l.s 1с4
н
144 1с4
1.08-104
7200
3fflM
0
о ii 3.6 5.4 1.2 9 1q.s 12.6 14.4 16.2 j is
1Ш1Н
Рис. 12. График зависимости T = f(t, v) при X = 3,33 Fig. 12. Graph of the function T = f(t, ve) for X = 3.33
где fc — коэффициент трения уреза о рол; Sc — длина части уреза от бухты до воды, Sc = Hcosy, Hc — высота борта судна; p — вес в воздухе части уреза от бухты до воды, p = PjSc, Pj — вес в воздухе одного метра уреза.
Рассмотрим на примерах изменение натяжения в урезе Tmax (на блоке у судна) при выборке снюрревода, имеющего характеристики, приведенные в табл. 3 и на рис. 13-17 (Белых, 2009).
Таблица 3
Варианты характеристик снюрревода
Table 3
Variants of the Danish seine parameters
№ n/n S, M q, H/m d, MM v, м/с ^ P MMo Gh, kH dH, MM Y, M Л q/d, H/m2 p , m"2
1 1020 20 1,0 0,2 1,0 3,0 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 3,65 24 0,5 20 0,2 1,0 3,0 300 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
Примечание. dн — среднее взвешенное значение диаметра ниток сетной части снюрревода.
w 2 гн м
Рис. 13. График зависимости Tmax = f(FH) для условий первой строки табл. 3 Fig. 13. Graph of the function T = f(F ) for conditions shown in the first line of Table 3
° 1 max ^ H
Рис. 14. График зависимости T = f(q/d) для условий второй строки табл. 3 Fig. 14. Graph of the function Tmax=f(q/d) for conditions shown in the second line of Table 3
т.
шал
H il-:
1.04-1
■ 11) -104 -ID4 MOO ssoo
7200 6400 5600
4000
А
Рис. 15. График зависимости Tmax = f(X) для условий третьей строки табл. 3 Fig. 15. Graph of the function T = f(X) for conditions shown in the third line of Table 3
Рис. 16. График зависимости Tmax = f(Fo) для условий четвертой строки табл. 3 Fig. 16. Graph of the function T = f(F ) for conditions shown in the fourth line of Table 3
° 1 max ^ o
Рис. 17. График зависимости Tmax = f(vg) для условий пятой строки табл. 3 Fig. 17. Graph of the function T = f(v ) for conditions shown in the fifth line of Table 3
0 1 max ^ в
На основании теорем планиметрии определим площадь облова снюрревода Ая = L2nctgp(n - р + sinр cosр), (26)
где р = 900 - у.
В начальный момент выборки урезов снюрревода значение угла у определяется из уравнения
LjgV
'ж
— +V 2
S - Sn - 0,5/. (27)
В процессе выборки площадь облова А снюрревода уменьшается, так как S = /(т), Ln = /(т), Sn = /(т) и ¥ = /(т).
Для вышеприведенного примера площадь облова в начальный момент т = 0 выборки урезов снюрревода Ая = 5 • 104 м2.
Заключение
Проведены экспериментальные исследования с моделями снюрреводов в гидроканале ЗАО "МариНПО" и опытовом бассейне ФГОУ ВПО "КГТУ" в диапазоне характеристик: 190 < Re < 4090; 0 < Re ; 0,058 < F < 0,24; 3,86 < q/d < 250,0 Н/м2; 0,1 < Л < 7,5. "
Полученные формулы в ходе исследования динамики движения снюрреводов, связывающие их геометрические и силовые характеристики, составляют основу метода расчета силовых характеристик снюрревода. Расчет силовых характеристик (сила натяжения T в верхней точке уреза (у судна) в зависимости от времени процесса выборки t; скорости выборки урезов vg; величины Л и значения q/d снюрревода) ведется с погрешностью 12 %. Составлен алгоритм расчета силовых характеристик снюрревода при его выборке якорным способом.
Метод расчета силовых и геометрических характеристик снюрревода позволяет:
1. С погрешностью 12 % определить натяжение T в урезе во время выборки снюрревода.
2. С погрешностью 7,5 % рассчитать гидродинамический коэффициент cx сопротивления сетной части снюрревода.
3. Рассчитать площадь облова Ая гидробионтов во время замета и выборки снюрревода.
4. Определить скорость погружения vn уреза при замете.
5. Скомплектовать урез по отношению q/d.
Список литературы
Адамов A.A. Некоторые аспекты технологии снюрреводного лова // Мат-лы Меж-дунар. науч.-практ. конф. "Прибрежное рыболовство — XXI век". — Южно-Сахалинск : СахНИРО, 2001. — С. 136-137.
Ацапкин Е.К., Недоступ A.A. Экспериментальные исследования движения донного невода // Рыб. хоз-во. — 2008. — № 6. — С. 97-99.
Баранов Ф.И. Избранные труды. Техника промышленного рыболовства. Т. 1. — М. : Пищ. пром-сть, 1969. — 719 с.
Баранов Ф.И. К теории снюрреводного лова // Рыб. хоз-во. — 1946. — № 2-3. — С. 28-31.
Баранов Ф.И. Теория и расчет орудий рыболовства : монография. — М. : Пище-промиздат, 1948. — 436 с.
Белых A.B. Моделирование силовых характеристик снюрревода // Мат-лы 7-й Междунар. науч. конф. "Инновации в науке и образовании — 2009". — Калининград : КГТУ, 2009. — С. 153-156.
Войниканис-Мирский М.Н. Основы промышленного рыболовства : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1969. — 303 с.
Гончаренко П.Н. Успехи рыбаков Северо-Курильского комбината // Рыб. хоз-во. — 1964. — № 5. — С. 40-44.
Гусаченко Л.Ф. Об уловистости и избирательности донного трала и снюрревода // Рыб. хоз-во. — 1972. — № 7. — С. 50-51.
Дверник A.B., Шеховцев Л.Н. Устройство орудий рыболовства : монография. — М. : Колос, 2007. — 273 с.
Долгов А.Г. Тяга урезов бычковой волокуши моторным судном // Рыб. хоз-во. — 1954. — № 5. — С. 54-55.
Ионас B.A. Исследование поведения бычка в зоне действия донного невода // Рыб. хоз-во. — 1960. — № 2. — С. 35-39.
Ионас B.A. Исследование работы донного невода : дис. ... канд. техн. наук. — Калининград, 1961. — 202 с.
Ионас B.A. О движении донного невода // Рыб. хоз-во. — 1962. — № 2. — С. 47-53.
Ионас B.A. Особенности моделирования движения донного невода // Тр. КТИР-ПиХ. — 1964. — Вып. 17. — С. 184-187.
Каракоцкий Е.Д., Семенов Ю.В. Некоторые вопросы провисания гибкой нити переменной длины // Рыб. хоз-во. — 1967. — № 8. — С. 57-59.
Кириллов В.М. Механизация выборки снюрревода // Рыб. хоз-во. — 1959. — № 4. — С. 62-64.
Кондрашенков Е.Л. К вопросу определения уловистости снюрревода // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана : сб. науч. тр. — Петропавловск-Камчатский : КамчатНИРО, 2008. — Вып. 10. — С. 155-160.
Кручинин О.Н. О кинематике погружения кошелькового невода // Промышленное рыболовство : сб. науч. тр. кафедры промышленного рыболовства, посвященный 90-летию кафедры ПР/КГТУ. — Калининград, 2005. — С. 103-110.
Лестев A.B. Некоторые элементы оптимального режима работы снюрреводом // Рыб. хоз-во. — 1958. — № 12. — С. 37-46.
Лестев A.B., Покровский A.H. Освоить снюрреводный лов трески // Рыб. хоз-во. — 1955. — № 1. — С. 19-24.
Лукашов B.H. Устройство и эксплуатация орудий промышленного рыболовства : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1972. — 368 с.
Мельников B.H., Лукашов B.H. Техника промышленного рыболовства : монография. — М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1981. — 321 с.
Мизюркин A.M., Мизюркина A.B., Пимнев B.A., Сорокин Л.И. Снюрреводный и ярусный промыслы : монография. — Владивосток : Дальрыбвтуз, 1997. — Ч. 1. — 83 с.
Михайлов B.B. Механизированные судовые бычковые драчки // Рыб. хоз-во. — 1954. — № 9. — С. 48-51.
Михайлов B.B. Развитие механизированного лова бычка в Азовском море // Рыб. хоз-во. — 1955. — № 2. — С. 48-50.
Недоступ A.A. Обоснование метода расчета сетных орудий рыболовства на основании дискретной модели // Мат-лы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 85-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки и техники Российской Федерации Фридмана Александра Львовича и 95-летию со дня основания кафедры промышленного рыболовства. — Калининград : КГТУ, 2010. — С. 266-275.
Недоступ A.A. Определение характеристик урезов донного невода (снюрревода) // Успехи рыболовства. — Владивосток : Дальрыбвтуз, 2007. — С. 64-73.
Недоступ A.A., Aцапкин Е.К. Исследование коэффициента трения урезов снюр-реводов // Мат-лы Междунар. науч.-техн. конф. "Наука и образование — 2007". — Мурманск : МГТУ, 2007. — С. 1030-1033.
Недоступ A.A., Aцапкин Е.К., Белых A.B. Экспериментальные исследования гидродинамического коэффициента сопротивления сетной части снюрревода // Рыб. хоз-во. — 2009а. — № 2. — С. 72-73.
Недоступ A.A., Aцапкин Е.К., Белых A.B. Метод расчета силовых характеристик снюрревода при его выборке якорным способом // Рыб. хоз-во. — 2009б. — № 3. — С. 102-103.
Недоступ A.A., Березин A.A., Aцапкин Е.К. Моделирование динамического процесса движения донного невода в гидроканале и опытовом бассейне // Промышленное рыболовство : сб. науч. тр. — Калининград : КГТУ, 2005. — С. 49-58.
Осипов Е^., Павлов Г.С. Системное проектирование рыбопромысловых комплексов // Изв. ТИНРО. — 2006. — Т. 146. — С. 322-330.
Павленко A.A. Снюрреводный промысел в Баренцевом море // Рыб. хоз-во. — 2005. — № 2. — С. 56-59.
Павлов Г.С. Методы совершенствования промысла донными подвижными неводами // Мат-лы 3-й Междунар. науч. конф. «Рыбохозяйственные исследования Мирового океана». — Владивосток : Дальрыбвтуз, 2005. — Т. 1. — С. 73-75.
Розенштейн М.М. Механика орудий рыболовства : монография. — Калининград : КГТУ, 2000. — 364 с.
Сорокин Л.И. Экспериментальные исследования работы донного невода : дис. ... канд. техн. наук. — М. : ВНИРО, 1981. — 150 с.
Старовойтов Н.А. Конструкция и оснастка снюрреводов // Рыб. хоз-во. — 1946а. — № 6. — С. 4-9.
Старовойтов Н.А. Способы лова камбалы снюрреводом и их эффективность // Рыб. хоз-во. — 1946б. — № 4-5. — С. 10-14.
Стрекалова В.Н. Расчет параметров составного троса // Рыб. хоз-во. — 1969. — № 5. — С. 45-46.
Тихомиров И.В., Толмачев А.Ф. Снюрреводный лов с судов типа СРТР-800 // Рыб. хоз-во. — 1971. — № 7. — С. 54-56.
Тихонравов В.М. Подвижной донный невод с отцеживающей решеткой // Рыб. хоз-во. — 1954. — № 5. — С. 14-17.
Фридман А.Л. Теория и проектирование орудий промышленного рыболовства : монография. — М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1981. — 327 с.
Фролов Я. Освоение снюрреводного лова // Рыб. хоз-во. — 1941. — № 3. — С. 6-8.
Шалунов Е.Е. Совершенствование механизации бычковой драги // Рыб. хоз-во. — 1975. — № 2. — С. 59-60.
Fujimori Y., Ishida R., Honda N. Analysis of influence factor on the catch of Japanese sandfish by Danish seine // Mathematical and physical fisheries science. — 2009. — Vol. 7. — P. 90-96.
Inoue S., Hiyama S., Nagamatsu K. and Fujiishi A. Appropriate mesh size of a Danish seine (koteguri-ami) // J. of Nat. Fish. Univ. — 2000a. — Vol. 48(3). — P. 207-219.
Inoue S., Hiyama S., Nagamatsu K. and Fujiishi A. A trial for the development of a separation device for a Danish seine (koteguri-ami) // J. of Nat. Fish. Univ. — 2000b. — Vol. 48(4). — P. 259-271.
Matsuhira R., Watanable T., Inada H. Preliminary experiment to estimate sweep line behavior of Danish seine with a SSBL acoustic positioning system // Tech. Rep. Nat. Res. Inst. Fish. Eng. — 2005. — № 27. — P. 105-112.
Nedostup A.A., Belykh A.V. Method of calculation of force characteristics the Danish seine : 9th Intern. workshop "Methods for the development and evaluation of maritime technologies DEMAT 2009". — Japan, Kinki, 2009. — 23 p.
Suzuki K., Takagi T. Numerical analysis of dynamic behavior of Danish seining and sea trial verification // Math. Phys. Fish. Sci. — 2008a. — Vol. 6. — P. 11-22.
Suzuki K., Takagi T. Dynamics of boat seine fishing using a net geometry simulator : Proc. off Mech. Arc. Eng. 0MAE2008-58021. — 2008b. — 6 p.
Takeuchi S., Kimura N., Fujimori Y., Dien H. Characteristics about stability of 160GT offshore trawler under fishing operation in following sea // Mathematical and physical fisheries science. — 2009. — Vol. 7. — P. 28-42.
Поступила в редакцию 18.02.10 г.
