人工魚礁具有餌料和集魚效應(yīng),可以有效的緩解近海海洋漁業(yè)資源逐漸枯竭的現(xiàn)狀。人工魚礁的餌料和集魚效應(yīng)主要通過魚礁產(chǎn)生的流場效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)實(shí)現(xiàn),目前對(duì)人工魚礁的研究主要集中于單礁體和雙魚礁組合的魚礁周圍流場效應(yīng)特征分布,以及魚礁的不同材料結(jié)構(gòu)特性對(duì)魚礁流場效應(yīng)的響應(yīng),關(guān)于多魚礁組合的魚礁周圍流場效應(yīng)和魚礁水動(dòng)力學(xué)特性研究較少,多魚礁組合在不同礁體間距產(chǎn)生的上升流特性和背渦流特性的分析研究仍然沒有得到很好的分析解釋。通過計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)（CFD）,分別模擬了非定常流作用下的箱型、梯形臺(tái)、三棱體多孔空心單體魚礁及組合魚礁,3種人工魚礁模型的透空率都為20%,6種工況分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.6和0.8m/s。箱型、梯形臺(tái)和三棱體人工魚礁模型分別采用30°、45°和90°（0°）3種迎流角度進(jìn)行布設(shè);魚礁組合采用九礁組合排列方式,3中礁體布設(shè)工況,九礁組合中的魚礁礁體間距分別為0.5L、1.0L和1.5L（L為礁體長度）。模擬計(jì)算結(jié)果表明:水流遇到礁體迎流面抬升形成上升流,上升流的產(chǎn)生促進(jìn)了魚礁區(qū)上下層海水的水體交換,加強(qiáng)了營養(yǎng)鹽的輸運(yùn)作用,提高了魚礁區(qū)海域的初級(jí)生產(chǎn)力。同種模... 

【文章來源】：廣東海洋大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三維湍流模型及相應(yīng)的數(shù)值模擬方法

10圖 2 網(wǎng)格生成和分類Fig.2 Establishment and classification of gridding計(jì)算域采用全局控制，構(gòu)建外計(jì)算域網(wǎng)格部分，網(wǎng)格精度為 0.3×0.3，通過Quadree/Octree 方法構(gòu)建。由于魚礁固壁面迎流時(shí)與來流發(fā)生流固耦合作用產(chǎn)生的流態(tài)效應(yīng)的需要，對(duì)魚礁模型和周圍計(jì)算域進(jìn)行網(wǎng)格加密；魚礁固壁面網(wǎng)格構(gòu)建采用0.1×0.1 網(wǎng)格精度，魚礁模型內(nèi)部區(qū)域采用 0.1×0.1，魚礁固壁面向外延伸到模型周圍計(jì)算域部分，通過密度盒進(jìn)行網(wǎng)格加密。2.5 模型求解計(jì)算算法采用分離式算法，動(dòng)量方程中，壓力以梯度形式出現(xiàn)，通過壓力修正法對(duì)壓力場進(jìn)行求解，而迭代法是壓力修正算法的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。SIMPLE 算法在較強(qiáng)的壓力與流速耦合流動(dòng)中迭代收斂速度較慢，而 SIMPLEC 算法則具有較快的迭代收斂速度，兩種

緩流區(qū)和背渦區(qū)。劉彥等的實(shí)驗(yàn)研究基于二維人工魚礁流場進(jìn)行分析，得和 y 平面方向的流暢分布特征規(guī)律，沒有很好的反應(yīng)實(shí)際的人工魚礁三的特征規(guī)律。而由于海底地形的復(fù)雜性，尤其是近岸海底地形更具復(fù)雜多行人工魚礁實(shí)際布設(shè)時(shí)，往往采用多角度進(jìn)行布置以適應(yīng)近岸海底地形的。因此，為了滿足和適應(yīng)近岸海底地形的實(shí)際工況，較大限度發(fā)揮人工魚應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中對(duì)多孔空心箱型魚礁、梯形臺(tái)魚礁和三棱體人工魚礁模型采放角度，一種是將人工魚礁（迎流面）采用 90°（0°）放置，一種是采用種是采用 45°布放角度；人工魚礁模型是透空的，來流可以通過礁體固空部分進(jìn)入礁體內(nèi)部和穿過礁體，固壁面則會(huì)對(duì)來流起到流速衰減作用，度下的礁體固壁面迎流面積大小是不一樣的，較大面積的固壁面對(duì)來流的用較顯著，較小面積的固壁面對(duì)來流的流速衰減作用較小。實(shí)驗(yàn)中對(duì)人工用 90°（0°）、45°和 30°3 種布放角度，分析 3 種布放角度下的人工應(yīng)分布特征和規(guī)律，對(duì) 3 種布放角度下的 3 種人工魚礁模型產(chǎn)生的流場效對(duì)比分析，得到 3 種人工魚礁模型單體不同的特征規(guī)律，以適應(yīng)魚礁投放的復(fù)雜多變性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]Numerical simulation and experimental study of the hydrodynamics of a modeled reef located within a current[J]. 姜昭陽,梁振林,唐衍力,黃六一,于定勇,姜曼松.  Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2010(02)
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碩士論文
[1]章魚增殖礁的試驗(yàn)研究[D]. 房元勇.中國海洋大學(xué) 2009
[2]建筑物表面風(fēng)荷載的數(shù)值模擬研究[D]. 彪仿俊.浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3121541