镂空型人工鱼礁流场效应的数值模拟研究

摘要

以两种镂空型鱼礁为例,应用CFD软件对镂空结构梯形台鱼礁和方形鱼礁在定常流作用下的三维流场进行了数值模拟试验,以揭示两种人工鱼礁上升流和背涡流的规模和强度,分析了单体鱼礁和组合鱼礁的流场差异.过礁体中心铅垂平面上及水平面的数值模拟结果表明:在同一来流速度工况下,两种鱼礁上升流最大速度约为来流速度的0.41～0.57倍,上升流区域平均速度约为来流速度的0.13～0.18倍,而上升流的最大高度为礁体高度的2.00～2.51倍;组合鱼礁背涡区的长度约为礁体高度的2.5～3.0倍,背涡区的高度约为礁体高度的0.9～1.0倍,单个漩涡的最大宽度约为礁体宽度的0.7～1.0倍;同种鱼礁在不同组合情况下,背涡流的窝心、长度、最大高度基本一致;在不同鱼礁组合、相同模拟工况下,梯形台鱼礁形成的上升流规模和强度比方形鱼礁形成的上升流规模和强度要明显,方形鱼礁形成的背涡流区域比梯形台鱼礁背涡流区域规模更大.