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LED水下集鱼灯光场分布数值模拟分析
文献摘要：
为探究LED水下集鱼灯光色、功率、放置深度和海水叶绿素质量浓度对光场分布的影响,基于蒙特卡罗模拟方法建立了水下光束传输数值计算模型,通过控制变量法计算了不同条件下的水下光场分布,并提出以0.1～10.0 lx等值线所包围的面积与计算截面面积比值为相对有效光照范围(relative effective illumination range,REIR).以REIR为评价指标,对不同条件下的光场分布进行了分析.结果显示:(1)相同功率条件下,REIR依次为绿光＞白光＞蓝光,以功率420 W、叶绿素质量浓度0.1 mg/m3为例,3种光色的REIR比值为1.58 ∶1.31∶1;(2)相同光色条件下,当叶绿素质量浓度为0.1 mg/m3时,集鱼灯功率由420W增至1200W,蓝、绿、白3 种集鱼灯的 REIR 分别由 31.68％、50.27％、41.78％增至 38.59％、56.91％、50.15％,功率增加近 3 倍,但 REIR增幅有限;(3)随着集鱼灯放置深度增加,REIR先增加后稳定;以叶绿素质量浓度1.0 mg/mr3、功率为420 W为例,绿光集鱼灯与白光集鱼灯REIR的最大值约为9.69％～9.84％,出现在放置水深20 m左右;而蓝光集鱼灯的REIR最大值约为5.60％,出现在放置水深15 m左右;(4)当集鱼灯功率为420 W,海水叶绿素质量浓度从0.1mg/m3增至5.0 mg/m3,蓝、绿、白3种光色集鱼灯的REIR分别由31.89％、48.25％、42.05％减少至1.65％、2.09％、2.22％.研究结果可为LED水下集鱼灯光色功率选型、深度放置以及有效光场分布范围估算提供参考.
文献关键词：
LED水下集鱼灯;光场分布;光色;叶绿素质量浓度;相对有效照度范围
中图分类号：
作者姓名：
王伟杰;万荣;孔祥洪;辛雯婕
作者机构：
上海海洋大学海洋科学学院,上海 201306;国家远洋渔业工程技术研究中心,上海 201306;大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室,上海 201306
文献出处：
引用格式：
[1]王伟杰;万荣;孔祥洪;辛雯婕-.LED水下集鱼灯光场分布数值模拟分析)[J].上海海洋大学学报,2022(03):781-791
A类：
水下光场,REIR,420W,1200W,mr3,相对有效照度范围
B类：
LED,下集,集鱼灯,灯光,光场分布,数值模拟分析,光色,叶绿素质量浓度,蒙特卡罗模拟,光束传输,数值计算模型,控制变量法,不同条件下,lx,等值线,包围,截面面积,面积比值,relative,effective,illumination,range,绿光,白光,蓝光,增至,水深,1mg,分布范围
AB值：
0.157245
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