本站原创
摘要：随着人类对渔业产品需求的不断增加,我国渔业养殖已经有了长足的进展；但由于对近海水产资源的过度捕捞与不合理开发,近海生态环境急剧恶化,渔业资源己几近枯竭,将网箱养殖由近海向离岸深水区域进展势不可挡。但离岸深水养殖却面对着更恶劣的环境考核：由于外海网箱无防波堤等建筑物的遮挡保护,在强风浪作用下,网箱往往容易遭受破坏,造成渔业的重大损失,所以探讨网箱与波浪相互作用下的波浪场与网箱受力是亟需解决的不足。国内外对网箱探讨大多关注网箱在波浪条件下的动力响应与锚绳受力情况,往往忽略网衣对波浪传播的影响,但波浪与网衣之间的作用是相互的,网衣的阻浪效应不容忽略,所以,针对目前网衣波浪水动力特性数值探讨较少的近况,本论文基于CFD策略建立了数值波浪水槽,通过利用多孔介质模型模拟网衣结构,探讨网衣对波浪传播及波浪形态产生的影响,计算了网衣在不同波浪条件下的受力情况,浅析了网衣参数、波况参数与波浪透射系数之间的联系,并将数值模拟数据与物理模型实验结果相比较,证明了数值模型的准确性与适用性。本探讨共包含五个部分：第一章为绪论,简要介绍了本课题的探讨近况与进展前景；第二章介绍了数值模型的建立、网衣向多孔介质模型的转化、网格划分策略与边界条件设定等,其后对数值造波与消波策略进行了说明,作者对FLUENT软件进行了二次开发,利用动网格策略,通过在计算域中设置运动边界作为造波板,模拟现实中活塞式造波机运动并对造波与消波效果进行了验证；第三章对单片网衣周围波浪场的数值模拟结果与物理试验数据的相互比较与验证,结果显示计算获得的网衣受力结果和波浪透射系数与试验结果相一致,数据表明网衣对短波长波浪的波高衰减大于长波情况,且网衣密实度的变化未对波浪传播产生显著影响；第四章对双片网衣作用下的波浪场进行了探讨,结果显示网衣间距的转变并未对波浪形态及网衣受力产生显著影响；最后为探讨工作的总结,阐明了本论文的探讨成果。关键词：数值波浪水槽论文有限体积法论文计算流体力学论文网衣论文多孔介质模型论文
摘要4-5
Abstract5-7
目录7-9
1 绪论9-15
1.1 探讨背景与作用9
1.2 网箱结构组成9-11
1.3 国内外探讨近况11-13
1.4 本论文探讨内容13-15
2 数值模拟策略15-32
2.1 制约方程15
2.2 自由表面追踪策略15-16
2.3 网衣向多孔介质模型转化16-19
2.4 数值计算策略19
2.5 数值造波与消波19-25
2.5.1 数值造波19-20
2.5.2 推板造波20-24
2.5.3 数值消波24-25
2.6 数值波浪水槽的模拟与验证25-32
2.6.1 数值波浪水槽设置25-26
2.6.2 线性波模拟26-28
2.6.3 有限振幅波模拟28-30
2.6.4 消波效果检验30-32
3 单片网衣对波浪传播影响的数值模拟与试验验证32-53
3.1 模拟与验证算例一32-41
3.1.1 试验布置32-33
3.1.2 数值模型的建立33-35
3.1.3 数值模拟的比较与验证35-41
3.2 模拟与验证算例二41-52
3.2.1 试验布置42-44
3.2.2 数值模型的建立44-45
3.2.3 数值模拟的比较与验证45-52
3.3 本章小结52-53
4 双片网衣对波浪传播影响的模型试验与数值验证53-66
4.1 网衣间距l=0.25L53-60
4.1.1 试验设计与布置53-55
4.1.2 波浪形态55-56
4.1.3 网衣受力56-60
4.2 网衣间距l=0.5L60-65
4.2.1 波浪形态60-61
4.2.2 网衣受力61-65
4.3 本章小结65-66
结论66-67