深海渔网在波流作用下的数值模拟研究

"渔网在波流作用下的等效网面方法——苏炜,詹杰民" 本文探讨的核心主题是渔网在海洋环境中的动力学行为，特别是在波浪和水流的作用下，如何通过数学模型和数值模拟来理解和预测其变形与受力情况。苏炜和詹杰民的研究工作集中于建立一种等效网面模型，该模型由一系列相互铰接的杆件构成，以模拟实际渔网在水动力作用下的动态响应。 在模型构建过程中，研究人员采用了Morison公式来计算作用在杆件上的水动力。Morison公式是计算海洋结构物表面水动力的经典方法，它考虑了流体的惯性效应和压力诱导的力，是海洋工程中用于分析非定常流体动力的重要工具。通过这种方式，可以细致地分析渔网在水流中的受力状态和变形特性。 为了降低计算复杂性并提高模拟效率，研究中还引入了“网孔合并”（MeshGroup）的有限元离散方法。这种方法允许将多个小网格合并成更大的网格，从而减少需要求解的自由度，这对于处理具有大量细小结构的复杂模型来说是极其重要的。 文章进一步指出，深海网箱养殖是近年来海洋渔业发展的趋势，但国内在此领域的科学研究仍处于初级阶段。现有的研究多依赖于引进或对引进产品的技术消化吸收，对于渔网动力学特性的深入机理性研究相对较少。为此，本研究旨在填补这一空白，为国内渔业设计提供更精确的理论依据。 过去的研究中，如Kwakami(1964)、Aarsnes(1990)、Gignoux和Messier(1999)等人的工作，主要集中在通过试验研究和经验公式来计算网面的阻力和升力。而Bessonneau和Marichal(1998)以及Suzuki等人(2003)则分别采用迭代数值方法和质量弹簧单元模型来模拟渔网的变形。尽管这些工作提供了宝贵的认识，但数值模拟结果与实验数据的对比仍有待加强。 因此，苏炜和詹杰民的研究旨在发展更为精确且可与实验数据充分对比的动力学模型，以期深化对渔网在海洋环境动态行为的理解，推动国内深海网箱养殖技术的进步。这一研究不仅有助于优化网箱设计，提高养殖效率，还能为海洋环境保护和渔业可持续发展提供科学支持。