数值模拟研究：单片网衣流场特性与阻力升力分析

"这篇论文是关于单片网衣周围流场特性的数值模拟研究，由赵云鹏、刘兴和董国海合作完成，并获得了国家自然科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金和863计划的支持。研究中，他们利用GAMBIT软件构建了网衣的流场数值模型，并通过有限体积法的数值计算方法解决控制方程。在FLUENT软件中进行数值模拟计算时，将网衣视为多孔透水板，并应用多孔介质模型。通过对不同流速和冲角组合的分析，研究了网衣的流场特性，并与实验结果进行了比较，证明了该模型的准确性。" 本文详细探讨了海洋渔业中单片网衣在水流中的动力响应。研究团队首先利用GAMBIT这一专业软件构建了三维的网衣周围流场的数值模型，该模型精确地反映了水流与网衣之间的相互作用。随后，他们采用基于有限体积法的数值计算技术，这是一种常用于解决流体力学问题的方法，能有效处理复杂的边界条件和非线性问题。 在数值模拟过程中，研究者引入了多孔介质模型来模拟网衣的透水性质。网衣被视作一个多孔材料，其抵抗力系数根据实验数据推导得出。这种建模方式考虑了网衣的孔隙结构对水流的影响，从而更准确地预测水流经过网衣时的速度分布和压力变化。 模拟结果分析了不同流速和冲角下的流场特性，包括流速折减率、阻力系数和升力系数。冲角范围在30°到90°之间，这些参数的模拟值与实验测量值有很好的一致性，平均误差小于9.3%。这表明，采用FLUENT软件中的多孔透水介质模型能够有效地模拟单片网衣在水流中的行为。 关键词涵盖了有限体积法、多孔介质模型、流速折减率、阻力和升力，这些都是理解和分析网衣水动力特性的重要概念。文章的研究对于提升海洋牧场结构物的设计和性能预测具有重要意义，为海洋渔业的安全和效率提供了理论支持。 这篇论文通过数值模拟方法深入研究了单片网衣在海洋环境中的流场特性，验证了所采用的计算方法的有效性和准确性，为未来类似研究提供了可靠的参考。