基于多孔介质模型的养殖装备网衣水动力特性研究

作     者：陈诚 宋炜 谢正丽 王磊 刘永利 CHEN Cheng;SONG Wei;XIE Zhengli;WANG Lei;LIU Yongli

作者机构：中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200090 

出 版 物：《渔业现代化》 (Fishery Modernization)

年 卷 期：2022年第49卷第5期

页      面：115-126页

学科分类：090801[农学-水产养殖] 0908[农学-水产] 09[农学] 

基　　金：科技部国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新专项(2019YFD0900904)” 三亚崖州湾科技城2020年重点项目(SKJC-2020-01-006) 海南省自然科学基金(520QN290) 山东省支持青岛海洋科学与技术试点国家实验室重大科技专项(2018SDKJ0303-4) 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助(CARS-47) 中国水产科学研究院基本科研业务费(2020TD76) 

主　　题：养殖装备 网衣 水动力特性 多孔介质模型 CFD 

摘      要：受近海养殖空间限制及环境污染问题的影响,近年来,海上养殖业逐渐向深远海发展。然而,深远海的气候更为恶劣复杂,为保障养殖装备的结构安全,需对其进行水动力特性研究。以养殖装备的网衣作为研究对象,使用多孔介质理论对网衣结构进行建模,采用开源CFD软件OpenFOAM进行数值模拟研究,探究了网衣与规则波和聚焦波的相互作用。结果表明,在规则波输入下,随着密实度和特征速度的增大,网衣阻力逐渐增加,随着特征长度的增加,网后波浪的透射系数逐渐增加;在聚焦波输入下,波浪的频域分布没有显著变化,随着网目尺寸的增大,网衣阻力逐渐增加。最后,综合数值计算的结果,将雷诺数和KC数作为输出参数,建立了极端波浪下多孔介质网衣阻力的预报模型。