纵摇运动下船载养殖水体流场特性数值分析

发布时间：2024-07-01 20:20

　　大型游弋式养殖工船可为深蓝渔业提供新的养殖手段。文章基于STAR-CCM数值计算软件研究了纵摇运动下养殖液舱内的流场特性和壁面压力,建立了养殖液舱内适渔性的评估方法。典型海况中船舶纵摇运动对养殖液舱中流场的影响表明:当养殖液舱纵摇频率一定时,液舱内流速及壁面压力随纵摇幅值增大而增大;当养殖液舱纵摇与养殖水体发生共振时,液舱内流速及壁面压力急剧增大,对养殖对象安全及结构强度均有极大的不利影响。对于海上养殖工船的养殖安全运行,选择风浪流条件合适的渔场,结合船体耐波性研究,优化船体型线,调节养殖舱水体固有频率,避开共振运动,是养殖工船适渔性研究的一个重要方向。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1二维液舱晃荡几何模型和网格模型

为了验证水舱算例的正确性，采用徐博等[10](2019）中的数值模拟算例，对横摇运动下液舱晃荡结果进行比较。采用的液舱模型尺寸为：液舱长度L=1.0m，高H=1.0m，液舱内静止水深h=0.5m。几何模型和网格模型见图1。重现算例与徐博等关于水舱右壁面处波高随时间的变化模拟....

图2二维液舱晃荡模拟值结果验证

重现算例与徐博等关于水舱右壁面处波高随时间的变化模拟结果表明（见图2），本文所采用的液舱晃荡模拟方法是正确的，其应用于养殖工船的水舱晃荡模拟具有可行性。1.3液舱数值计算模型及设置

图3速度测点及短边测点布置图

目标船作业海域海况较为温和，由前期耐波性预报结果（见表1）得知，船体不会出现剧烈运动情况，因此养殖舱内水的晃荡剧烈程度也会较小，处于液舱底部的养殖水晃荡程度小，而处于液面附近的养殖水晃荡程度大。考虑到三文鱼等鱼类不经常活动于水面，因此在设置速度测点时，在液面2/3高度处沿着液舱宽....

图4液舱有限元模型

为验证模型网格数量对计算精度的影响，选取模型网格数量为50万、100万、200万共计3种网格数对模型压力和速度进行计算。液舱网格模型见图4，不同网格数测点极值见图5。由图5可知：模型网格数从50万增长到100万时，短边处压力测点极值减小约2.1%，速度测点极值增长7%；模型网格数....

本文编号：3999133