中层拖网是捕捞中层集群鱼类有效的渔具之一,是利用和开发水产资源的重要工具,其优点较其他渔具有较多优越性,作业不受水深、海底底质和地形限制,因此可大大扩大渔场范围和捕捞种类。单船网板拖网系统中网衣和网板占据的总拖网阻力比例很高,其中网板约占总阻力的13%~27%。网板是单船拖网作业中的重要属具,主要作用为实现网具扩张、增加扫海面积,其水动力性能直接影响拖网网口的扩张效果和拖网的渔获性能。因此,了解网板水动力性能有利于进一步研究拖网整体系统水动力性能。中层拖网在操作技术上难度相对较大,能否有效控制和调整网具所处水层,使得网位始终对准鱼群所在水层,达到瞄准捕捞的目的更是关键。网位的调整措施一般是通过改变曳纲长度和拖速的方式,而在实际生产中,只能利用船长经验进行网位调整,缺乏科学的依据。因此本文以东海鳀鱼拖网系统为例,首先通过水槽模型试验和数值模拟两种方法研究立式曲面网板的水动力性能,分析网板在不同冲角下水动力性能的变化,并实现网板周围流场可视化。其次,利用采集的海上实测拖网的相关数据,研究曳纲长度和拖速变化对网位深度的影响,进一步分析投放和收绞曳纲时绞速和网位深度变化的关系,为船长在调控网位方面提供科学依据。针对上述问题作者进行相关研究,得到的主要结果如下:(1)立式曲面网板的升力系数C_l的试验值和模拟值随冲角增大均呈先增大后减小趋势,在临界冲角25°时达到最大,分别为1.45和1.59。阻力系数C_d的试验值和模拟值随冲角增大呈一直增大趋势。升阻比的试验值和模拟值随冲角均呈先增大后减小趋势,其值均在冲角15°时达到最大,分别为3.25和2.93。网板水动力性能进入自动模型区的雷诺数为5.2×10~4~9.5×10~4。(2)由立式曲面网板周围流场分布可知,网板升力随冲角增大呈先增大后减小趋势,在冲角25°时最大。网板压差阻力随冲角增大呈一直增大趋势。网板背部产生的边界层分离点随冲角增大逐渐向网板前端移动。网板翼端尾部形成明显的翼端涡,其随冲角增大逐渐增大。网板前端流速衰减区随冲角增大逐渐增大。网板表面压力分布随冲角增大逐渐增大,而网板压力中心随冲角增大基本保持不变。(3)通过GAM模型分析曳纲长度和拖速对网位深度的影响,结果表明拖速和曳纲长度与网位深度均呈显著性相关关系,模型对网位深度的总偏差解释率为76.2%,曳纲长度与网位深度呈正相关关系(P<0.05),随着曳纲长度增大网位逐渐下沉,反之亦然。拖速与网位深度呈负相关关系(P<0.001),随着拖速增大,网具上浮,反之亦然。通过回归分析曳纲绞速与网位变化的关系,结果表明当投放曳纲时随着绞速增大,网具沉降速度逐渐增大(P<0.001)。当收绞曳纲时,网具上升速度随曳纲收绞速度增大而增大(P<0.001)。投放曳纲时4种绞速下网位变化与时间呈显著相关关系(P<0.001),网位随时间的变化趋势相同,均随时间增加,网位所处深度增大。(4)利用多元回归分析得出风力和鱼群深度对网位深度影响显著(P<0.05),但曳纲拉力、水深和渔获量对网位深度影响不显著(P>0.05)。通过诊断图分析风力和鱼群深度是影响网位深度的主成分因子。回归检验得知风力与网位深度为二次曲线关系,鱼群深度为一次曲线关系,经过逐步回归方法拟合的模型表达式为:D=12.573-0.285W~2+1.0151f_d,并对比了网位深度变化的实测值和预测值,发现两种研究结果吻合度较高。