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논문 상세정보

그물어구의 유수저항과 모형수칙 -2. 자루형 그물의 유수저항

Flow Resistance and Modeling Rule of Fishing Nets -2. Flow Resistance of Bag Nets-

초록

본 실험에서는 자루그물의 구조와 형상 및 사용 그 물감의 규격의 변화에 따른 저항의 변화를 조사하고, 그 저항이 전보에서 구한 저항식에 의해 정도 높게 해석되는가를 확인하기 위하여, 유연도가 큰 Nylon 그물감으로 자루그물을 사각추형으로 설계하고 상기 각 요소들을 변화시켜 회류수조(관측부 길이 : 7.00m, 수로 폭 : 1.45m, 수심 : 1.20m)에서 유속 v에서 받는 저항 R을 측정한 후, $R=kSv^2$(S: 그물 벽의 면적)에 의해 저항계수 $k(kg\;\cdot\;sec^2/m^4)$를 구하고 k로써 각각의 경우를 비교하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 대략 다음과 같다. 1) 정사각추형으로 설계된 자루그물의 입구를 둘레가 서로 같은 원형 틀과 정사각형 틀에 교대로 부착하면, 수중 형상은 원형 틀에서는 매끈한 원추형이 되고 정각각형 틀에서는 입구 주변만을 제외한 나머지 모든 부분이 원추형이 되었기 때문에, k값에는 별다른 차리가 생기지 않았다 또한, 직편각추형으로 설계된 자루그물을 직체각형 틀에 부착하면 입구 주변만을 제외한 나머지 모든 部分이 타원추형이 되었는데, 그 때의 k값은 정사각추형으로 설계된 그물이 수중에서 원추형을 이루는 경우와 거의 같았다. 2) 정사각추형으로 설계된 자루그물에 대해 발의 길이 1에 대한 지름 d의 비 d/1를 변화시키면 k는 d/1가 큰 그물일수록 커지는 경향이었고, 입구 면적 $S_m$ 및 그물감의 재료는 일정하게 하고 $S/S_m$ 또는 흐름에 대한 그물의 영각 $\theta$를 변화시키면 k는 $S/S_m$가 커질수록 작아지는 경향이었다. 그러나, $kS/Sm$$S/S_m=1-4$ 또는 $\theta=15-90^{\circ}$의 범위에서는 거의 일정하였고, $S/S_m>4$ 또는 $\theta<15^{\circ}$ 직선적으로 증가하였다. 3) 본 실험에서 얻은 결과를 전보에서 구한 그물 저항식에 의해 해석하면, 자루그물에 있어 그물코의 면적에 대한 발의 체적의 비 $\lambda$$$\lambda={\frac{\pi d^2}{21\;sin\;2\varphi}$$를 대표치수로 하는 레이놀즈수를 $R_e$라 하고($2\varphi$: 그물코의 전개각), 흐름에 수직인 평면에 대한 그물의 총 투영면적을 $S_n$이라 할 때, $R_e<100$의 영역에서는 $$k=160R_e\;^{-01}(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$으로 주어졌고 $R_e\geq100$ 영역에서는 $$k=100(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$으로 주어졌다. 이러한 결과는 전보에서 구한 k와 일치하는 것이므로, 전보에서 구한 k는 자루그물에 대한 책험의 결과와 잘 일치한다는 것을 알 수 있었다.

Abstract

In order to make clear the resistance of bag nets, the resistance R of bag nets with wall area S designed in pyramid shape was measured in a circulating water tank with control of flow velocity v and the coefficient k in $R=kSv^2$ was investigated. The coefficient k showed no change In the nets designed in regular pyramid shape when their mouths were attached alternately to the circular and square frames, because their shape in water became a circular cone in the circular frame and equal to the cone with the exception of the vicinity of frame in the square one. On the other hand, a net designed in right pyramid shape and then attached to a rectangular frame showed an elliptic cone with the exception of the vicinity of frame in water, but produced no significant difference in value of k in comparison with that making a circular cone in water. In the nets making a circular cone in water, k was higher in nets with larger d/l, ratio of diameter d to length I of bars, and decreased as the ratio S/S_m$ of S to the area $S_m$ of net mouth was increased or as the attack angle 9 of net to the water flow was decreased. But the value of ks15m was almost constant in the region of S/S_m=1-4$ or $\theta=15-90^{\circ}$ and in creased linearly in S/S_m>4 or in $\theta<15^{\circ}$ However, these variation of k could be summarized by the equation obtained in the previous paper. That is, the coefficient $k(kg\;\cdot\;sec^2/m^4)$ of bag nets was expressed as $$k=160R_e\;^{-01}(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$ for the condition of $R_e<100$ and $$k=100(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$ for $R_e\geq100$, where $S_n$ is their total area projected to the plane perpendicular to the water flow and $R_e$ the Reynolds' number on which the representative size was taken by the value of $\lambda$ defined as $$\lambda={\frac{\pi d^2}{21\;sin\;2\varphi}$$ where If is the angle between two adjacent bars, d the diameter of bars, and 21 the mesh size. Conclusively, it is clarified that the coefficient k obtained in the previous paper agrees with the experimental results for bag nets.

참고문헌 (0)

  1. 이 논문의 참고문헌 없음

이 논문을 인용한 문헌 (3)

  1. 2000. "Estimation of the Virtual Mass of Conical Nets using Circulating Water Channel" 한국어업기술학회지 = Journal of the Korean Society of Fisheries Technology, 36(1): 60~65 
  2. Kim, Dae-Jin ; Kim, Dae-An ; Kim, Tae-Ho ; Shin, Hyeong-Ho ; Jang, Duck-Jong ; Cha, Bong-Jin 2011. "Flow resistance of bottom trawl nets and scale effect in their model experiments" 한국어업기술학회지 = Journal of the Korean Society of Fisheries Technology, 47(4): 281~289 
  3. Kim, Dae-An 2011. "Investigation of cause and magnitude of scale effect occurring in model experiments of fishing nets" 한국어업기술학회지 = Journal of the Korean Society of Fisheries Technology, 47(1): 1~9 

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