波浪作用下人工鱼礁水动力特性的数值研究

《波浪作用下人工鱼礁水动力特性的数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、犬裡－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士享位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ波浪作用下人工鱼礁水动力特性的数值研究港口、海岸及近海工程学科专业＿＿作者姓名赵適ｇ賺指导教师———２０１５年６月８曰ａａ答辩日硕士学位论文波浪作用下人工鱼礁水动力特性的数值研究Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｏｆｈｄｒｏｄｎａｍｉｃｇｙｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｒｔｉｆｉｃｉａｌｒｅｅｆｉ

2、ｎｗａｖｅｓ作者姓名：王晓鹏学科、专业：港口、海岸及近海工程学号：２１２０６２１０？指导教师：赵云鹏副教授完成日期：２０１５年５月２日ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文

3、中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：《波浪作用下人工鱼礁水动力特性的数值研究》作者签名：總日期：德年月？曰大连理工大学硕士学位论文摘要近些年来，，全球范围的渔业资源在不断衰减人们的海洋环境保护意识也在日益增强，对海洋渔业资源的修复和保护越来越成为人们关注的焦点。各国在保护、增殖渔业一资源和修复海洋生态环境的工作中，采取的项重要措施是建设海洋牧场。在建设海洋一牧场时，人工鱼礁作为种模拟自然礁石的人为构造物被投放于海底，能够保护鱼类和增值产量，同时减小海

4、岸的侵烛。人工鱼礁投放到海底后，将会受到波浪和水流的共同作用，同时也会对周围的流场分布产生影响。人工鱼礁通过带来的流场效应实现其生态功能，而保证人工鱼礁生态功能长期有效的前提是确保其在波流作用下的物理稳定性，故必须对人工鱼礁的整体物理稳定性进行计算校核，所以研究波浪作用下人工鱼礁的水动力特性是十分必要的。目前国内外对人工鱼礁的研究主要集中于其生态效应方面和水流作用下礁体周围的流场分布情况，对人工鱼礁在波浪作用下的水动力特性的研究还相对较少。本文利用计算流体力学软件ＦＬＵＥＮＴ进行数值模拟，基于有限体积法，采用推板造波形式

5、，通过利用ＶＯＦ方法求解波面的方式建立了模拟人工鱼礁与波浪相互作用的三维数值波浪水槽。基于该数值模型研究了波浪作用下单体及组合三角型镂空人工鱼礁的受力情况，并与物理模型实验结果进行对比，结果显示人工鱼ＩＩ受力与波浪形态吻合良好，验证了数值模型的可行性。根据数值模拟的结果，对三角型人工鱼礁周围的流场分布进行了定性的分析；通过分析数据拟合出波浪作用下单体三角型人工鱼礁的水动力系数；数值模拟结果显示在波浪作用下人工鱼礁的周围水域产生了较强的上升流和回流，礁体内部产生了明显的祸旋结构。研究结果为实际建设中礁体结构的设计优化提供了

6、科学的理论依据。一本论文的主要内容包括五章：第章简要介绍了课题研究背景、意义及目的，详细介绍了人工鱼礁水动力特性的研究历史、现状和研究方法。第二章介绍了数值模拟的基三本理论和相关数值模型，包括控制方程、数值计算方法和维数值波浪水槽的建立，并验证了所建立的三维数值波浪水槽造波的准确性和消波的有效性。第三章利用建立的数值波浪水槽模拟了波浪对单体三角型人工鱼礁的作用，通过与物理模型实验结果作对比，初步探究了波浪作用下单体三角型人工鱼礁的水动力特性。第四章研究了组合三角型人工鱼礁在波浪作用下的水动力特性。第五章对三角型人工鱼

7、礁在波浪作用下的整体物理稳定性进行了计算校核。－－Ｉ波浪作用下人工鱼？ｉ水动力特性的数值研究关键词：人工鱼碟三维数值波浪水槽；；波浪力；流场效应；水动力系数；稳定性；数值模拟－ＩＩ－大连理工大学硕士学位论文ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｏｆｈｄｒｏｄｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｇｙｙｏｆｓｕｂｍｅｒｇｅｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｒｅｅｆｉｎｗａｖｅｓＡｂｓｔｒａｃｔ＇Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｗｉｔｈｔｈｅｌｏｂａ

8、ｌｆｉｓｈｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｄｅｃｌｉｎｉｎａｎｄｅｏｌｅｓａｗａｒｅｎｅｓｓｏｆ，ｇｙｇｐｐｍ