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题名基于流固耦合的尼龙网流场特性及变形分析
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作者
李鹏
田雨
秦洪德
魏博
邓忠超
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机构
哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室
哈尔滨工程大学烟台研究院
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出处
《中国海洋平台》
2023年第4期48-56,共9页
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基金
国家自然科学基金(编号:51909040)
水下机器人技术重点实验室稳定支持课题(编号:JCKYS2022SXJQR-11)
山东省重点研发计划(编号:2020CXGC010702)。
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文摘
考虑到柔性网衣在水流作用下易发生变形,会造成网箱有效体积减小并伴随网衣撕裂风险,因此研究网衣周围流场变化及网衣变形特性具有重要意义。基于剪应力SST k-ω湍流模型,结合ANSYS Workbench的单向流固耦合(Fluid-Solid Interaction,FSI)方法,将网衣所受压力作为输入载荷施加在平面网表面,研究在不同流速、网衣密实度和攻角情况下平面尼龙无结网衣的流场特性,对大变形非线性网衣结构的有限元模型进行分析。结果表明基于FSI的单向耦合数值模拟用于平面网衣变形及流场特性分析具有可行性,网衣造成的流速降低现象在不同攻角条件下的差异较明显。得到网衣水动力系数在不同流速、网衣密实度和攻角下的变化情况,以及平面网的等效应力分布特点和变形随攻角变化的特性,发现从网衣中心网线至边缘位置网线处的应力由大逐渐变小,最终在网线固定端附近发现应力最大位置。
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关键词
尼龙无结网
数值模拟
单向耦合
流场特性
变形特性
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Keywords
nylon knotless net
numerical simulation
one-way coupling
flow field characteristics
deformation characteristics
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分类号
S967
[农业科学—水产养殖]
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