基于OpenFOAM的全潜式网箱网衣系缚方式研究

本研究针对全潜式网箱的四周刚性柱–网衣系缚方式进行研究。通过模型实验测得柱–网结构模型在水流作用下, 不同流速、不同系缚方式下的网衣系缚点受力, 分析了不同系缚方式对网衣系缚点受力分布特性以及系缚点之间受力均匀性的影响。此外, 为进一步研究网衣系缚方式对周围流场的影响, 本研究基于混合体积法建立了网衣的流固耦合模型, 并在开源 CFD 软件 OpenFOAM 中开发得到了网衣流固耦合求解器, 通过数值模拟与模型实验相结合的方式研究了网衣的阻流效应以及网衣网线的张力分布特征和荷载传递方式。研究结果表明, 四周刚性柱–网结构模型中, 网衣系缚方式对水流作用下网衣的受力特性有着显著的影响, 网衣最大张力一般分布在与系缚点相连的网线上, 而且越靠近中间位置的网线和系缚点的受力也越大, 整体呈现出两端受力小中间受力大的对称现象; 在网衣背流侧, 靠近网衣沿水流方向投影的中心位置处流场受网衣阻流效应的影响会偏大, 流速衰减率也更高, 而且在同种工况下, 随着流速的变大, 网衣对流场流速的衰减效应也越明显。