双层十字翼型人工鱼礁流场效应的数值模拟

基于ANSYS Fluent平台,采用湍流模型中的大涡模拟方法(large eddy simulation, LES)对双层十字翼型人工鱼礁4种子礁的流场效应进行数值模拟,采用比混凝土体积法分析其背涡流体积、上升流体积、向上水体输运通量等流场效应数据,得到双层十字翼型鱼礁的最优礁体构造,以期为人工鱼礁的设计和选型提供科学依据。结果表明:双层十字翼型鱼礁加顶板对流场效应并无增益,上升流和背涡流相对体积变小;侧板结构对礁体的上升流和背涡流效应有明显的增益,上升流和背涡流相对体积逐渐变大,全侧板D型礁体的上升流和背涡流效应最强,上升流相对体积可达无侧板B型礁体的13.50~25.48倍,背涡流相对体积达1.40~1.61倍;向上水体输运通量约在一倍礁高处达到最大值,约在两倍礁高处降为最大值的1/2。迎流角度的改变,对D型礁体流场效应的影响无显著差异,表明D型礁体对自然海域的潮流流向有很好的适应性。