[发明专利]一种网箱对水流影响的模拟方法

说明书

技术领域

本发明属于水产养殖工程、水利工程和海洋工程技术领域，特别涉及到一种水流作用过程中网箱及其内部养殖物对水流影响的三维数值模拟方法。

背景技术

网箱内部水流流速的大小是决定养殖物品质的关键。足够大的水流流速能够促进网箱内的水体交换，带入新鲜的溶解氧，带走剩余饵料、鱼类排泄物等，保持优良的水质，为鱼类提供良好的生存环境；然而水流流速过大，会造成网衣的严重变形，导致养殖容积骤减，不利于网箱内部鱼类的生长。所以，对网箱周围流场的研究将对网箱养殖的生产实践起到积极的指导作用。

目前，国内外利用物理模型实验方法作为开展网箱对水流影响研究的主要研究手段。由于网箱内养殖鱼类的体积小、数量大，分布处于离散状态，养殖物模型的建立较为困难，所以，对网箱养殖区流场的研究主要考虑网衣对水流的影响，而忽略养殖鱼类对水流的影响。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是，提供一种网箱及其内部养殖物对水流影响的模拟方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种网箱及其内部养殖物对水流影响的模拟方法，包括以下步骤：

A、建立数值水槽

采用右手笛卡尔坐标系，坐标原点为网箱中心在水面上的投影，x轴在水面上，定义水流方向为x轴正方向，y轴在水平面上与水流方向垂直，z轴铅直向上；数值水槽左端定义为速度入口边界；右端定义为自由出流边界；水槽侧壁、水槽底面以及水面定义为固壁边界，剪切应力为0；结合连续方程和动量方程作为控制方程来描述流体的运动，基于有限体积法离散控制方程；

流体运动的控制方程如下：

连续方程：

∂ρ∂t+∂(ρui)∂xi=0---(1)]]>

动量方程：