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南极磷虾,通常是指大磷虾或南极大磷虾(Euphausia superba Dana),是一种生活在南大洋水域的磷虾种类,为南极生态系统的关键物种,若以生物质能来说,它们可能是地球上生物量最大的动物物种,南极磷虾具有的医用价值、营养价值、科学价值和经济价值,愈发引起人们的关注。有人把南大洋誉为“人类的食品库”,上世纪60年代,人类开始南极磷虾开发,如今全球先后已有近20个国家和地区对南极磷虾进行试捕或商业性开发,我国2009年首次进行南极磷虾调查和试生产,调查渔船是原来在智利外海捕捞竹筴鱼的大型加工拖网渔船,对南极磷虾的开发处于摸索阶段,2013年前使用的网具主要是在原竹筴鱼拖网的基础上改进而来的大网目中层拖网。生产作业时发现捕捞性能不佳,扩张性较差,产量相对较低。2013年,我国引进了日本专业磷虾船,使用专业磷虾作业网进行捕捞生产,产量可观。但在实际生产过程中,拖网扩展性能对南极磷虾渔业的顺利开展与产量有着非常重要的影响,这点对于我国这样一个南极磷虾渔业新兴国家而言,尤为突出。为此,本研究通过模型试验对小网目南极磷虾拖网扩张性能分析,并考量综合性能,优化拖网扩张性能,对我国今后南极磷虾的开发网具的改良起到依据作用。参与南极磷虾渔业开发的辽宁远洋渔业有限公司,为我国探捕南极磷虾的主要企业,现有探捕船3艘。本研究针对辽宁远洋渔业有限公司现有探捕渔船使用的两种小网目南极磷虾拖网,通过水槽模型试验,分析比较网具的水动力性能。在本研究中,为便于比较说明,将公司引进的日本专业磷虾网称为1号网,引进的韩国中层小网目南极磷虾拖网,称为2号网,换算设计模型网并在静水槽进行模型试验,试验包括网具扩张性能综合分析,正交试验网具优化,减小网具内网面积系列试验。(1)模型网扩张性能综合分析在不同拖速不同水平扩张比模型网的网口高度,阻力,能耗等实验结果表明,1号网在不同拖速下,随着拖速的增长,网具的阻力成指数型增长,在相同拖速下,随着水平扩张比L/S增大,阻力也随之增大。当拖速增加时,网具的网口高度成指数型减小,当拖速为3kn时,扫海面积最大为L/S=0.5,为294.46m2。2号网随着水平扩张比L/S的增加,阻力增加不明显,当速度达到3kn之后,L/S的改变,对网具的阻力几乎没有影响。2号网在相同拖速下,扫海面积随着L/S的增大而依次增大。在同一水平扩张比L/S下,在同拖速下1号网的网口高度都要超过2号网,扫海面积也要大于2号网。1号网能耗系数在L/S为0.4至0.45时,能耗系数随L/S的增大而减小,当L/S>0.45时,能耗系数随着L/S的增大而开始减小。2号网随着L/S的增大,能耗系数逐渐减小,而扫海面积逐渐增大。1号网网具性能要优于2号网。(2)小网目南极磷虾专业拖网模型网正交优化试验通过调整浮沉比,手纲、空纲三因素对1号网进行正交优化试验,浮沉比为因素A(0.9、1.2、1.5),手纲为因素B(1.8、2.1、2.4),空纲为因素C(2.0、2.1、2.2)在3不同L/S下3级拖速进行实验结果表明,当L/S=0.4时,能耗系数影响程度依次为手纲>空纲>浮力,当L/S=0.5时影响程度依次为浮力>空纲>手纲,当L/S=0.55时,影响程度依次为浮力>手纲>空纲。L/S=0.4时,最优组合为A3B2C2;L/S=0.5时,最优组合为A3B2C3;L/S=0.55时,最优组合为A2B3C3(3)减少内网面积对网具性能的影响通过去掉网身6段、7段、8段共3段的内网进行模型试验结果当拖速为3kn时,网具阻力伴随着网身内网面积的减小而依次递减,L/S=0.45时,原网网口高度要高于截掉第6段与第7段内网,当L/S=0.5时,原网网口高度大于第6段内网时,当L/S=0.55时。原网网口最低能耗系数随着内网面积的不断减小而减小。