Page 233 - 《水产学报》2026年第01期

1 期 水 产 学 报 50 卷

Re: 7.96×10 3
压强/Pa
pressure
23
15
7
−1
−9
−18
−26
−34
−42
−50
−58
1 2 3 1 2 3 1 2 3
(a)
Re: 2.39×10 4
无量纲流速 dimensionless velocity 压强/Pa
pressure
202
0 0.22 0.44 0.67 0.89 1.11 1.33 1.56 1.78 2.00 125
图 13 x-o-z (y=0) 平面流场图 49
−28
Fig. 13 Streamline diagrams on the x-o-z (y=0) plane −105
−182
单股直径越大的绳索，后方漩涡的尺寸越大，流 −258
速衰减区域也更大。 −335
−412
−488
2.4 单股直径变化对表面压力分布的影响 −565
1 2 3 1 2 3 1 2 3
绳索阻力包括摩擦阻力和压差阻力。由图 14 (b)
可知，摩擦阻力较小，在雷诺数 7.96×10 时，摩 Re: 5.57×10 4
3
擦阻力仅占阻力的 3.32 %，压差阻力的大小是决 压强/Pa
pressure
定绳索水阻力的主要因素。 1 100
665
绳索表面压力分布如图 15 所示。由图可知， 230
−205
绳索迎流面中心附近为正压区，侧流面和背流面 −640
为负压区。随着单股直径的减小，绳索正压区与 −1 075
−1 510
负压区之间的压力差降低。绳索压差阻力可通过 −1 945
绳索正、负压区的面积与其平均压强积的差计算。 −2 380
−2 815
4
经计算，雷诺数 5.57×10 时，40-32、40-40、40- −3 250
1 2 3 1 2 3 1 2 3

20 (c)
摩擦阻力`pressure drag
18
压差阻力`viscous drag 图 15 绳索表面压力分布云图
16 阻力`drag
14 1.迎流面，2.侧流面，3.背流面。
12 Fig. 15 Pressure distribution contour maps
力/N force 10 1.the flow-facing surface, 2. lateral flow surface, 3.the flow-leaving
8 surface.
6
4
48 的压差阻力分别为 16.37、17.21 和 18.52 N。
2
相同雷诺数下，绳索表面正压区、负压区的
0
0 1 2 3 4 5 6 面积随单股直径的减小而减小 (图 16)，以雷诺数
雷诺数/×10 4
4
Reynolds number 5.57×10 为例，40-32、40-40、40-48 的正压区面

2
−2
−2
−2
图 14 阻力、摩擦阻力和压差阻力与雷诺数的 积 分 别 为 1.55×10 、 1.65×10 和 1.75×10 m ，
−2
−2
关系 (40-40) 负压区面积分别为 6.07×10 、6.55×10 和 7.08×
−2
2
Fig. 14 Relationship between drag, viscous drag, and 10 m 。相同雷诺数下，绳索表面正压区与负压
pressure drag with Reynolds number (40-40) 区的平均压强随单股直径的变化不大 (图 17)，当
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