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本文主要对国内外深水网箱进行调研、分析比较,针对我国现有的深水网箱可操作性差,抗流能力差,容易变形,自动化程度低等缺点,在前人的基础上设计了一种新型深水网箱,通过对这种网箱水动力计算来分析抗风浪性能。另外,设计了一种金属杆触动式投饵装置,以简化网箱养殖中的操作,提高自动化程度。该网箱以美国的飞碟型网箱和瑞典的牧海型网箱为参照,设计了一种新型深水网箱。以牧海型网箱为基础,设计网箱的结构,并在中间加一根立柱,起支撑和减小变形的作用。增设可升降装置,增强网箱对环境的适应能力。相对于飞碟型网箱增设工作仓,便于各种控制装置的设置和工作人员平时管理。将料仓设置在网箱平台之上,虽然提高了网箱重心,但在网箱可保持平衡的情况下,使饵料的更新、投放更方便。
依据牛顿第二定律和角动量守恒定律,导出了波、流共同作用下此新型网箱的水动力学方程组,并给出了数值求解。在波浪流速为U=1.0m/s,波长为L=50m,周期为T=8s,水深为h=30m,波高为H=5.5m的海域条件下,网箱在一个周期内受到的最大潮流力为11000N左右,受到最大波浪力为25700N左右。由计算可知,网箱所受潮流力不随时间的变化而变化,只与流速有关;网箱受到的波浪力在一个周期内呈正弦波形变化。
深水网箱的自动化控制是我国网箱事业发展的趋势。本文对现有的定时投饵装置和需求式投饵装置进行了分析,在此基础上,设计了一种金属杆触动式自动投饵装置,旨在提高投饵效果。网箱养殖鱼群经过驯化,有求食需求时自动触动水下金属管,使金属管摆动,从而触动传感器,将信号传给控制箱,开启下料机构投饵;当鱼群吃饱离开后,金属管停止摆动,传感器再将信号传给控制箱,关闭下料机构。下料机构由风箱、料仓、输料管组成,由控制箱通过旋转阀控制。该装置通过可编程控制器(PLC)实现投饵过程控制,设有手动和自动切换开关。