三维CFD模拟：金字塔型人工鱼礁水流效应研究

"金字塔型人工鱼礁绕流的三维CFD模拟研究 (2013年)" 本文是一篇工程技术领域的论文，研究重点在于利用计算流体力学（CFD）技术对金字塔型人工鱼礁的三维水流行为进行模拟。作者团队包括何文荣、黄远东、黄黎明和邓济通，来自上海理工大学环境与建筑学院。研究中，他们考察了5个不同的来流速度，分别是0.1、0.2、0.4、0.6和0.8米/秒，这些速度涵盖了相对静止到较快的流速范围。 在对金字塔型人工鱼礁（底面边长和高度均为3米）的模拟过程中，研究人员关注了以下几个关键参数：上升流的最大高度、最大速度和平均速度，以及背涡区的规模。这些参数对于理解鱼礁对水流的影响至关重要，因为它们直接影响着水生生物的生存环境和礁体的能量交换。 通过CFD模拟，文章揭示了礁体周围的涡量和压力分布特性。涡量是衡量水流旋转强度的物理量，而压力分布则反映了水流与鱼礁相互作用的力度。此外，研究还计算了水动力大小和阻力系数，这些指标对于评估鱼礁的结构设计优化及对水流的阻抗效果具有重要意义。 论文进一步对比分析了金字塔型鱼礁与其他两种常见形状——方型鱼礁和三棱柱型鱼礁在上升流和背涡流特征量上的差异。这种对比有助于识别不同几何形状对水流动力学特性的影响，从而为设计更高效、更适合海洋生态的人工鱼礁提供理论依据。 这项研究提供了对金字塔型人工鱼礁水动力特性的深入理解，不仅有助于提升人工鱼礁的设计水平，也有利于保护和恢复海洋生态环境。其成果可应用于海洋工程、水产养殖和海洋生态保护等多个领域，具有广泛的实践价值。