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六边形开口方形人工鱼礁阻力系数数值模拟与模型试验比较研究
引用本文:张硕,张世东,胡夫祥,初文华,黄成裕,刘斐凡,张秋驰.六边形开口方形人工鱼礁阻力系数数值模拟与模型试验比较研究[J].中国水产科学,2020,27(11):1350-1359.
作者姓名:张硕  张世东  胡夫祥  初文华  黄成裕  刘斐凡  张秋驰
作者单位:上海海洋大学海洋科学学院, 上海 201306;大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室, 上海海洋大学, 上海 201306;东京海洋大学, 东京 108-8477
基金项目:国家自然科学基金项目(31972845);农业农村部转产转业项目-江苏省海州湾国家级海洋牧场示范项目(D-8005-18-0188,D8006-16-8060).
摘    要:为了对4种不同开口大小的六边形开口方形人工鱼礁在4种迎流角度下数值模拟和水槽模型试验的阻力系数进行对比验证,分别利用水槽模型和数值模拟试验方法对4种不同开口比(γty=0.0625,0.14,0.25,0.39)六边形开口方形人工鱼礁在4种迎流角度(θ=0°,15°,30°,45°)状态下的阻力进行测定,并计算两种方法的阻力系数。结果表明:(1)在数值模拟和水槽模型试验中,人工鱼礁模型阻力均随着开口比的增大而减小;礁体迎流角度的变化可改变礁体阻力,且在4种迎流角度下,人工鱼礁阻力在θ=30°时最大。(2)人工鱼礁数值模拟与水槽模型试验中,当θ为15°、30°和45°时,阻力系数均随着开口比的增加而增加,具有明显的线性关系,且阻力系数在迎流角度θ=30°时最大。(3)数值模拟与模型试验阻力的相对误差在0.12%~17.18%,平均误差7.43%;礁体阻力系数的相对误差在0.03%~14.64%,平均误差5.26%。阻力及阻力系数误差均在20%以下。水槽模型试验与数值模拟阻力和阻力系数相关系数R分别为0.99和0.80,P<0.001,具有极强的相关性。因此,利用数值模拟精细化研究人工鱼礁水动力性能是可行的。

关 键 词:人工鱼礁  开口比  迎流角度  水槽试验  数值模拟
收稿时间:2019/12/24 0:00:00
修稿时间:2020/2/16 0:00:00

Comparison of a numerical simulation and a test model of a hexagonal and square opening artificial reef
ZHANG Shuo,ZHANG Shidong,HU Fuxiang,CHU Wenhu,HUANG Chengyu,LIU Feifan,ZHANG Qiuchi.Comparison of a numerical simulation and a test model of a hexagonal and square opening artificial reef[J].Journal of Fishery Sciences of China,2020,27(11):1350-1359.
Authors:ZHANG Shuo  ZHANG Shidong  HU Fuxiang  CHU Wenhu  HUANG Chengyu  LIU Feifan  ZHANG Qiuchi
Institution:College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources, Ministry of Education, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;Tokyo University of Marine Science and Technology, Tokyo 108-8477, Japan
Abstract:
Keywords:artificial reef  opening ratio  angle of attack  experimental model  numerical simulation
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