由于人類過度捕撈、沿海海域環(huán)境污染加劇,我國近海漁業(yè)資源衰退嚴重,海洋牧場建設得到重視。海洋牧場是一種新型的符合我國漁業(yè)產(chǎn)業(yè)需求的可持續(xù)的海洋漁業(yè)增殖方式,對漁業(yè)資源的增殖和保護發(fā)揮了重要的作用。人工魚礁做為海洋牧場建設的基礎構造物,對其水動力特性的研究極其重要。人工魚礁水動力學特性主要研究其流場效應和穩(wěn)定性。人工魚礁的流場效應是實現(xiàn)其增殖和聚集原理的基礎,人工魚礁投放到海底后,形成上升流和背渦流,促進了上下水層中的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)。人工魚礁單體的結構形狀對其流場效應有很大影響,研究不同結構的魚礁流場效應,對人工魚礁的礁型優(yōu)化設計和配置由重要意義。本文使用Fluent、湍流計算采用大渦模擬(large eddy simulation,LES),分別對雙層十字翼型人工魚礁四種子礁和雙層十字翼型人工魚礁衍生的八棱柱型人工魚礁三種子礁在不同的迎流角度情況下的流場效應進行了數(shù)值模擬,通過對其流場數(shù)據(jù)的分析,采用比混凝土體積法,得到上升流和背渦流相對體積、上升流和背渦流平均流速等特性參數(shù),得到兩種礁型的最優(yōu)礁體構造,并對這兩種礁型進行對比分析,研究最優(yōu)的礁型設計。結果表明:(1)頂板結構對十字翼型人...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究方法和現(xiàn)狀
        1.2.1 研究方法
        1.2.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究目的和內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 數(shù)值研究方法和數(shù)據(jù)處理
    2.1 數(shù)值模擬方法
        2.1.1 控制方程和湍流模型
        2.1.2 計算域與邊界條件
        2.1.3 網(wǎng)格劃分
    2.2 評價指標和數(shù)據(jù)計算方法
        2.2.1 流場效應評價指標
        2.2.2 數(shù)據(jù)計算方法
第三章 雙層十字翼型魚礁流場效應的數(shù)值模擬研究
    3.1 引言
    3.2 礁體模型
    3.3 結果與分析
        3.3.1 流態(tài)分析
        3.3.2 上升流特性分析
        3.3.3 背渦流情況分析
        3.3.4 向上水體輸運通量分析
        3.3.5 迎流角度的影響
    3.4 討論
        3.4.1 頂板結構對雙層十字翼型魚礁流場效應的影響
        3.4.2 側板結構對雙層十字翼型魚礁流場效應的影響
        3.4.3 雙層十字翼型魚礁四種子礁向上水體輸運通量分析
        3.4.4 迎流角度對雙層十字翼型魚礁流場效應的影響
    3.5 本章小結
第四章 十字翼型衍生系列魚礁流場效應的數(shù)值模擬研究
    4.1 引言
    4.2 礁體模型
    4.3 結果與分析
        4.3.1 雙層八棱柱型魚礁四種子礁的流態(tài)分析
        4.3.2 雙層八棱柱型魚礁四種子礁的上升流特性分析
        4.3.3 雙層八棱柱型魚礁四種子礁的背渦流情況分析
        4.3.4 向上水體輸運通量分析
        4.3.5 雙層八棱柱型魚礁與其他礁型的流態(tài)對比分析
    4.4 討論
        4.4.1 頂板結構對雙層八棱柱型礁體流場效應的影響
        4.4.2 側板結構對雙層八棱柱型礁體流場效應的影響
        4.4.3 十字翼型系列魚礁對比
        4.4.5 AD 型、CD 型和 BD 型魚礁對比
    4.5 本章小結
第五章 結論
    5.1 結論
    5.2 本文不足之處及研究展望
參考文獻
致謝



本文編號：3844387