Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


ПРОМЫШЛЕННОЕ РЫБОЛОВСТВО 6 страница




Для реализации плана ПФЭ 2К, необходимо составить таблицу варьирования факторов. Ниже приведена такая таблица, в которую для наглядности вставлены какие-то случайные числа.

Таблица 7. Описание факторов.

Факторы мин макс осн. уров инервал варьиров
Длина ваеров L, м. (Х1)
Скорость V, узл. (Х2) 4,5 1,5
Масса грузов М, кг (Х3)
Длина кабелей и голых концов lК, (Х4)

 

В техническом паспорте трала, приведенном в (115) все факторы находятся в естественных размерностях. При использовании метода планирования экспериментов необходимо преобразовать факторы в безразмерный вид. Делается это с помощью зависимости (116)

(116)

где i – безразмерное значение i-того фактора,

Xi – размерное значение i-того фактора,

Xi0 – основной уровень i-того фактора,

Ji – интервал варьирования i-того фактора.

Xi0 = (117)

Ji = (118)

В безразмерном виде все факторы при минимальном уровне имеют значение (-1), а при максимальном (+1). Тогда матрица плана будет иметь вид (см. табл. 8)

 

 

Таблица 8. Матрица плана экспериментов при числе факторов 4.

№№ ПП 1 2 3 4   R кН H м h м lT м
-1 -1 -1 -1        
+1 -1 -1 -1        
-1 +1 -1 -1        
+1 +1 -1 -1        
-1 -1 +1 -1        
+1 -1 +1 -1        
-1 +1 +1 -1        
+1 +1 +1 -1        
-1 -1 -1 +1        
+1 -1 -1 +1        
-1 +1 -1 +1        
+1 +1 -1 +1        
-1 -1 +1 +1        
+1 -1 +1 +1        
-1 +1 +1 +1        
+1 +1 +1 +1        

 

Для реализации плана при одноразовом повторении опытов достаточно провести четыре технических траления. На всех современных крупных траулерах промысловые схемы позволяют иметь два вооруженных трала, т.е. имеют схему «дубль». В этом случае трал №1 вооружаем минимальными грузами и минимальными кабелями, т.е. 3 = -1 и 4 = -1. Трал №2 вооружаем максимальными грузами и кабелями, т.е. 3 = +1 и 4 = +1. Начинаем траление № 1 тралом № 1. Опыт №1:отдаем минимальное количество ваеров, оговоренное в таблицах 7 и 8 и даем максимальную скорость. При этом получится минимальный горизонт хода трала и, если верхняя подбора трала выйдет на поверхность воды, то надо корректировать либо минимальное значение длины ваеров в сторону увеличения, либо максимальную скорость в сторону уменьшения таким образом, чтобы верхняя подбора трала погрузилась под поверхность воды. Результаты корректировки отражаются в таблице 7 и в последующих опытах используются только новые значения факторов. После того как длина ваеров и скорость установлены в заданных значениях, необходимо дать выдержку времени 20 мин. на то, чтобы система судно-трал пришла в равновесие, после этого измеряются все значения функций отклика и записываем результаты в таблицу 8 строка 3.

Опыт № 2: уменьшаем скорость до минимального значения, даем выдержку 20 минут, измеряем значения функций отклика и записываем результаты в таблицу 8 строка 1.

Опыт № 3:травим ваера до максимального значения, выдерживая минимальную скорость, даем выдержку 20 минут, измеряем функции отклика и записываем результаты в таблицу 8 строка 2.

Опыт № 4: увеличиваем скорость до максимального значения, даем выдержку 20 минут, измеряем функции отклика и записываем результаты в таблицу 8 строка 4.

После этого полностью выбираем трал №1 и отдаем трал № 2 для проведения траления №2. При тралении №2 действуем по той же методике, которая применялась в тралении №1:

Опыт №5 = -1, = +1, результаты в таблицу 8 строка 15,

Опыт №6 = -1, = -1, результаты в таблицу 8 строка 13,

Опыт №7 = +1, = -1, результаты в таблицу 8 строка 14,

Опыт №8 = +1, = +1, результаты в таблицу 8 строка 16.

После этого полностью выбираем трал №2 и отдаем трал № 1, у которого грузы углубители довели до максимального значения, для проведения траления №3. При тралении №3 действуем по той же методике, которая применялась в тралении №1:

Опыт №9 = -1, = +1, результаты в таблицу 8 строка 7,

Опыт №10 = -1, = -1, результаты в таблицу 8 строка 9,

Опыт №11 = +1, = -1, результаты в таблицу 8 строка 6,

Опыт №12 = +1, = +1, результаты в таблицу 8 строка 8.

После этого полностью выбираем трал №1 и отдаем трал № 2, у которого грузы углубители уменьшили до минимального значения, для проведения траления №4. При тралении №4 действуем по той же методике, которая применялась в тралении №1:

Опыт №13 = -1, = +1, результаты в таблицу 8 строка 11,

Опыт №14 = -1, = -1, результаты в таблицу 8 строка 9,

Опыт №15 = +1, = -1, результаты в таблицу 8 строка 10,

Опыт №16 = +1, = +1, результаты в таблицу 8 строка 12.

Полностью выбираем трал №2 и на этом опыты закончились, наступает период обработки результатов измерений. Обработку результатов покажем на примере сопротивления трала, по остальным функциям отклика работа аналогична. Задачей обработки является получение пяти коэффициентов А0, А1, А2, А3 и А4 для R в системе уравнений (115). Но эти коэффициенты стоят при факторах в их естественной размерности, а в опытах факторы были в безразмерном виде. По этой причине найдем сначала коэффициенты а0, а1, а2, а3 и а 4 для факторов в безразмерном виде, а по ним найдем коэффициенты для факторов в естественной размерности.

а0 = , (119) а1 = , (120) а2 = (121)

 

а3 = , (122) а4 = , (123).

Тогда уравнение сопротивления трала при естественной размерности факторов будет: R = а0 + а1 + а2 + а3 + а4 (124)

Тогда А0 = а0 + а1*L0/JL + а2*V0/JV + а3*M0/JM + а4*lK0/Jlk (125)

A1 = а1/JL, A2 = а2/JV, A3 = а3/JM, A4 = а4/ Jlk (126)

После получения математических моделей трала (R, H, h, lT)=f(L, V, M, lK) проверяется их адекватность. Эта работа выполняется путем построчной подстановки значений факторов из таблицы 8 в математические модели и сравнение результатов расчетов с результатами опытов. Оценивается дисперсия воспроизведения и СКО воспроизведения. Оценивается относительная ошибка воспроизведения путем деления СКО на среднее значение функции отклика. Проводится сравнение относительной ошибки воспроизведения с заранее заданной точностью (которую можно задавать в пределах 5-10%). Если окажется, что условие εВ<[ε], то работу можно считать законченной. Если модель окажутся неадекватными, то следует уменьшить диапазоны варьирования факторов (таблица 7) и повторить работу.

5.5. Расчет ожидаемого улова тралом.

Ниже будет приведена методика, разработанная замечательным русским ученым Ю.В. Кадильниковым, которую мы несколько упростили для лучшего освоения её студентами.

Анализ тяговых характеристик траулеров и техническая паспортизация тралов позволяют подобрать к судну такой трал, который ему по силам. Применение метода Кадильникова позволяет оценить ожидаемые уловы того или иного варианта оснащения судна тралом и выбрать наилучший с точки зрения экономики вариант.

Улов тралом, безусловно, является случайной величиной, поэтом в дальнейшем целесообразно говорить не о величине улова, а о величине математического ожидания улова, тогда:

mQ = h1*lT*VTT*β*χ*P (127),

где mQ – математическое ожидание улова, т,

h1 – вертикальная зона действия трала, м,

lT – расстояние между досками, м,

VT – скорость траления, м/с,

τT – время траления, с,

β – относительная плотность заселения трехмерного пространства,

χ – удельная биомасса скопления, т/м3,

Р – общая вероятность улова тралом.

Вертикальная зона действия трала может быть равна вертикальному раскрытию трала, определенному по паспорту трала, но это только в случае, если трал не деформирован ни дном, ни поверхностью. Во всех остальных случаях – это величина, измеренная прибором, например, ИГЭКом. Относительная плотность заселения трехмерного пространства – это отношение объёмов суммарно занимаемых косяками рыб к объёму разведанного пространства. Удельная биомасса скопления определяется экспериментально. Находится косяк, определяется его объём и облавливается кошельковым неводом. Масса улова делится на объём косяка – получается искомая величина. Величины β и χ рыбаки получают из специальных публикаций и дополняют эти сведения своим опытом. Величина Р – является произведением десяти главных вероятностей:

Р = (128)

Р1 – вероятность попадания рыбы в пространство между верхней и нижней подборами;

Р2 - вероятность попадания рыбы в пространство между досками;

Р3 – вероятность захвата рыбы по трассе траления;

Р4 - вероятность попадания рыбы в пространство между крыльями трала;

Р5 - вероятность попадания рыбы в устье трала;

Р6 - вероятность попадания рыбы в мелкоячейную часть трала;

Р7 – вероятность удержания рыбы в трале во время траления;

Р8 - вероятность удержания рыбы в мешке трала;

Р9 - вероятность удержания рыбы в трале во время выборки трала;

Р10 - вероятность удержания рыбы в трале от момента захода в устье последней стаи до момента выборки трала.

Вероятность Р1 рассчитывается по схеме:

(129)

где Ф(х) – функция распределения;

– мат. ожидание (МО) разности ординат оси трала и оси скопления рыбы, м;

– среднее квадратичное отклонение (СКО) этой величины, в м.

(130)

где σZ – СКО ординаты i-ой рыбы от оси стаи, м ;

ξ– относительная ошибка измерения глубины эхолотом;

Нm– максимальная глубина «заныривания» стай , в м;

mh– МО глубины хода стай, в м .

(131)

где σh – СКО глубины хода стай, в м

σZ = , где С– полувысота стаи в м (132)

 

Вероятность Р2 рассчитывается по схеме :

(133)

где σУО – СКО разности аппликат оси трала и оси скоплений, в м;

(134)

где σУ– СКО аппликаты i-ой рыбы от оси стаи, м;

θ– угол диаграммы направленности излучения эхолота;

VР – скорость рыбы в м/c;

τ– время от момента обнаружения стаи бортовым эхолотом до момента подхода досок к стае, с.

, (135)

где dСТ - диаметр стаи

VР= 5,28∙ lР ,где lР –длина рыбы в м (136)

(137)

L≈0.5∙LC + LВ (138)

где LC– длина судна, м;

LВ– длина ваеров;

VТ– скорость траления в м/с.

 

Вероятность Р3 рассчитывается:

Р3 = 1 - , (139)

где L – по (138); σХОσУО

Вероятность Р4 рассчитывается:

 

Р4= (140)

где расстояние между крыльями, м;

ℓ= ℓТ – 2∙ К∙ SinαК , ; (141)

где К–длина кабелей и голых концов, αК– угол атаки кабелей

Р11 = , где Д– высота (размах доски), м (142)

 

 

0, если В>1, А<0, АВ>1,

1–0,5∙В, если А<0, В≤1,

0,5∙В, если А<0,В>1,

Р12= , (143)

(если A>0, B>1, A∙B<1,

,

если А≥0, В≤1, А∙В<1

 

(144)

где ωm– [м] дистанция реагирования рыбы на трал как на опасность.

(145)

Вероятность Р5 рассчитывается :

(146)

Вероятность Р6 рассчитывается:

(147)

где О, hO– горизонтальное и вертикальное раскрытие мелкоячейной части трала, в м.

О ≈ hO = (148)

где а – шаг ячеи в мелкоячейной части трала, м;

n– число ячей по передней кромке пластины без учета ячей, пошедших в боковой шов,

N– число пластин;

UX– посадочный коэффициент фактический (принять UX=0,25).

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

где LТ1 и LТ2 – расстояние до мелкоячейной части от гужа верхней подборы и от конца крыла соответственно.

 

Вероятность Р7 рассчитывается:

(154)

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-04; просмотров: 79; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты