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圆柱镂空型人工鱼礁波流水动力特性数值模拟

文献类型： 中文期刊

作者： 蒋为 1 ; 赵云鹏 1 ; 毕春伟 1 ; 崔勇 2 ; 李娇 2 ;

作者机构： 1.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

2.中国水产科学研究院黄海水产研究所

关键词： 人工鱼礁;波流力;背涡流;三维数值波流水槽

期刊名称： 渔业现代化

ISSN： 1007-9580

年卷期： 2017 年 44 卷 02 期

页码： 30-37

收录情况： 北大核心

摘要： 研究人工鱼礁在波流作用下的水动力特性,对于人工鱼礁的设计具有重要的意义。基于有限体积法,采用边界造波,利用自由表面捕捉法(VOF)捕捉自由水面,建立了可以分别模拟纯波、均匀流以及波流共同作用下人工鱼礁水动力特性的多功能三维数值波流水槽。基于该数值模型对不同波流工况作用下圆柱型镂空人工鱼礁水动力特性进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行比较。结果显示,人工鱼礁数值模拟受力与模型试验结果吻合良好,人工鱼礁所受的波流力最大值随着波高、周期和水流流速的增大而增大;人工鱼礁处于波流场波峰正下方时,背涡流的面积随着水流流速的增大而增大,随着波高、周期增大而减小。对单独均匀流作用、单独波浪作用和波流联合作用下人工鱼礁的水动力特性对比研究表明,人工鱼礁所受的最大波流力比最大波浪力、水流力都大,波流联合作用下的流场效应最显著,在礁体的后部形成了较大规模的漩涡结构。

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