Experimental and numerical study of hydrodynamic property of troll line for hairtail fishery
- Alternative Title
- 실험 및 수치해석에 의한 갈치 끌낚시 어구의 유치역학적 특성 연구
- Abstract
- 끌낚시 어업은 선박 뒤에 여러 개의 낚시가 달린 줄을 달아 예인하는 전통적인 어법 중 하나로 끌줄, 모릿줄, 아릿줄, 낚시, 봉돌 등으로 구성된다. 효율적이고 환경 친화적인 갈치 끌낚시 어구의 제작을 위해서는 수중에서 낚시줄의 전개 형태와 낚시의 수심을 정확하게 예측해야 한다.
본 연구에서는 정역학적 분석과 동역학적 분석, 두 종류의 수치 계산법을 개발하였다. 정역학적 분석은 어구가 평형 상태인 공간에서의 형상을 예측하고, 동역학적 분석은 공간과 시간에 따른 어구의 수중 형상을 계산한다. 다양한 조업 조건에서 끌낚시 어구의 수중 성능을 해석하기 위하여 본 연구에서는 4개의 모형어구를 제작하여 두 차례의 실험을 수행하였다. 첫번째 실험은 인공 미끼가 달린 인공끼낚시 바늘의 항력계수를 결정하기 위한 것이고, 두 번째 실험으로 130g, 264g 봉돌을 각각 두 세트씩 총 4개의 모형어구에 대한 수중 혐상을 조사 한 실험이었고, 유속은 1.2~1.5m/s 의 범 위에서 실험하였다.
평형 상태인 공간에서 모형어구의 형상을 디지타이저 장치를 이용하여 기록 및 분석을 하였고, 두 가지 수치계산으로 얻어진 값을 실험에서 얻어진값을 비교하여 봉돌의 무거 변화가 모형어구의 수심 결정에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과 모형실험을 통하여 측정되 결과가 수치계산법에 의해 계산된 결과와 오차범위 10% 이내로 일치하였다. 컴퓨터를 이용하여 비주얼 베이직 6와 그래픽 도구로 구현한 실제 어구와 모형 어구의 시뮬레이션을 수차례 수행하였다. 시뮬레이션을 통해 낚시의 수심에 영향을 미치는 중요한 요소들은 봉돌의 무게, 끌줄의 길이와 예인속도, 그리고 조류임을 확인했다. 모형실험과 시뮬레이션 결과 모두 어구의 전개 모양, 낚시의 수심과 어구의 공간적 위치가 봉돌의 무게, 예인 속도, 끌줄의 길이, 어장에서의 조류에 의해 결정됨을 보여주었다. 그러므로 목표한 낚시의 깊이는 특정 예인속도에서 끌줄의 길이와 봉돌의 무게에 의해 조절될 수 있다.
수치모델을 검증하기 위해 제주연안에 서로 다른 조건으로 제작된 어구를 설치하고 예인속력을 다르게 하여 이에 따른 어구 수심 변화를 현장실험을 통해 측정하였다.
- Issued Date
- 2017
- Awarded Date
- 2017. 2
- Type
- Dissertation
- Keyword
- troll line hairtail fishery 끌낚시 어구
- Publisher
- 부경대학교 대학원
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 수산물리학과
- Advisor
- 이춘우
- Table Of Contents
- Chapter 1: General Introduction 6
I. Troll line fishery 6
1. Behavior of the target species; Hairtail (Trichiurus lepturus) 10
2. Physical properties of the main components of troll line 12
3. General fishing operation 14
4. Dimensions of the troll line and its components used for fishing in Korean waters 17
5. Global hairtail capture production 20
II. Literature Review 23
III. Research objective 30
Chapter 2: Determination of coefficient for artificially baited hook and hook without bait 33
I. Introduction 33
II. Materials and Methods 34
1. Physical description of the hooks 34
2. Experimental setup for Load cell calibration 35
3. Numerical method for calculation of hydrodynamic coefficients 36
4. Estimation of the projected area of hook without bait and artifically artificially baited hook 38
5. Experimental setup for determination of drag coefficient 39
III. Results and discussion 40
1. Load cell calibration 40
2. Determination of drag coefficient for hooks 43
Chapter 3: Effect of different weight sinkers on hook depth of model troll line used for hairtail fishery 47
I. Introduction 47
II. Materials and Methods 48
III. Results and Discussion 52
1. Shape measurement for model gears when trolled in flume tank 52
2. Measurement of loads on model gears 62
Chapter 4: Modeling troll line using static analysis 64
I. Introduction 64
II. Materials and Methods 65
1. Experimental setup 66
2. Static analysis method 66
III. Result and discussion 72
1. Physical measurements and static analyses data 72
2. Prediction of the full-scale troll line using static method of analysis 94
IV. Conclusion 99
Chapter 5: Dynamic simulation of troll line gear using mass spring model 100
I. Introduction 100
II. Materials and Methods 101
1. Experimental setup 101
2.Numerical methods 101
III. Result 111
1. Verification of mass-spring modeling 111
2. Underwater behaviour of full-scale korean troll line under different conditions 117
IV. Discussion 123
1. Controlling hook depth from korean hairtail fishery perspective 125
V. Conclusion 127
Chapter 6: In situ trial; development and verification of dynamic modeling SimuLine software for troll line of hair tail fishery 128
I. Introduction 128
II. Materials and Methods 129
1. Instruments used for survey 129
2. Sea survey 130
3. Modeling of full-scale troll line. 136
III. Result 136
1. Current measurement 136
2. Depth measurement 139
3. Simulation result for dynamic model 143
IV. Discussion 145
1. Verification of static analysis method 145
2. Verification of the dynamic model 145
3. Advantages and drawbacks of the developed numerical models 146
4. Strategies to monitor the hook depth 147
V. Conclusion 148
References 150
- Degree
- Doctor
- Files in This Item:
-
-
Download
Experimental and numerical study of hydrodynamic property of troll line for hairtail fishery.pdf
기타 데이터 / 6.62 MB / Adobe PDF
-
Items in Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.