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

• 作者: 张硕 张世东 胡夫祥 初文华 黄成裕 刘斐凡 张秋驰
• 来源期刊: 中国水产科学
• 学科: 农学
• 关键词: 人工鱼礁 开口比 迎流角度 水槽试验 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1350-1359
• 页数: 10页
• 分类号: S95
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1118.2020.19380

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.