网衣对波浪传播影响的数值模拟与实验验证

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1、硕士学位论文网衣对波浪传播影响的数值模拟与实验验证Numericalsimulationandexperimentalvalidationontheeffectofnettingpanelsonthewavespread作者姓名：塞

2、』延星学21006199完成日期：星Q!兰生墨旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology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，也不包含其他已申请学位或

3、其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文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：旦盘盟凌鏖丝盗墨亟鱼虫筮j堑拯壶宴墨遨作者签名：童l丝整日期：—呈亚年—L月上日大连理工大学硕士学位论文摘要随着人类对渔业产品需求的不断增长，我国渔业养殖已经有了长足的发展；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，渔业资源已几近枯竭，将网箱养殖由近海向离岸深水区域发展势不可挡。但离岸深水养殖却面临着更恶劣的环境考验：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

4、成渔业的重大损失，所以研究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问题。国内外对网箱研究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视，所以，针对目前网衣波浪水动力特性数值研究较少的现状，本文基于CFD方法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，研究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，分析了网衣参数、波况参数与波浪透射系数之间的关系，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。本研究共包含五个

5、部分：第一章为绪论，简要介绍了本课题的研究现状与发展前景；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、网格划分方法与边界条件设定等，其后对数值造波与消波方法进行了说明，作者对FLUENT软件进行了二次开发，利用动网格方法，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明显影响；第四章对双片网衣作用下的

6、波浪场进行了研究，结果显示网衣间距的改变并未对波浪形态及网衣受力产生明显影响；最后为研究工作的总结，阐明了本文的研究成果。关键词：数值波浪水槽；有限体积法；计算流体力学；网衣；多孔介质模型网衣对波浪传播影响的数值模拟与实验验证NumericalsimulationandexperimentalvalidationontheeffectofnettingpanelsonthewavespreadAbstractWiththeincreasingofhumandemandforfisheryproducts．China'sfishfarminghashadgreatdeve

7、lopment．However，duetotheoverfishingofcoastalfisheriesresourcesandunreasonabledevelopment，coastalecologicalenvironmentdeterioratedsharply，fisheryresourceshasbeenalmostexhausted，SOthenetcagesforaquaculturefrominshoretooffshoreareaisoverwhelming．Butoffshoredeep—wateraquacultureisfacingamore

8、hostileenvironmentordeal，duetothelackofproductionofbreakwaters，undertheactionofstrongwindandwave，thenetcagesvulnerabletodamageandresultinginsignificantlossoffisheries，SOtheresearchofinteractionbetweenwavefieldandforceonnetcagesisurgentlyneededtoresolve．Domesticandinternat