view in publisher's site

A numerical analysis on the hydrodynamic characteristics of net cages using coupled fluid–structure interaction model

Highlights•Interaction between the flow and net cages is simulated using an iterative scheme.•Flow through a net cage is studied considering the fluid–structure interaction.•Application of the present numerical approach to multiple net cages is presented.AbstractA numerical approach is proposed to simulate the hydrodynamic characteristics of a net cage in a steady current. The numerical approach is based on the joint use of the porous-media fluid model and the lumped-mass mechanical model. The deformation of a net cage can be calculated using the lumped-mass mechanical model and the flow field around a fishing net can be simulated using the porous-media fluid model. Using an appropriate iterative scheme, the coupled fluid–structure interaction between the flow and net cage can be solved, and the steady flow field inside and around a net cage can be obtained. Using the proposed numerical approach, numerical simulations of flow through a single net cage in different currents, single net cage with different weight modes and multiple net cages are investigated. Validation of the numerical model is conducted by comparing the numerical results with the corresponding physical model measurements. The comparisons demonstrate that both the configuration of the net chamber and the flow-velocity results are in accordance with those of the corresponding physical model tests. It was determined that more accurate results can be obtained by considering the coupled fluid–structure interaction between the flow and the net cage.

تحلیل عددی مشخصات هیدرودینامیکی قفس‌های خالص با استفاده از مدل اندرکنش سیال - سازه کوپل شده

نکات برجسته: تعامل بین جریان و قفس‌های خالص با استفاده از یک طرح تکرار شونده شبیه‌سازی می‌شود. * جریان درون یک قفس خالص با در نظر گرفتن اندرکنش سیال - سازه مورد مطالعه قرار گرفته‌است. کاربرد روش عددی حاضر در قفس‌های خالص چندگانه ارائه شده‌است. یک روش عددی برای شبیه‌سازی مشخصات هیدرودینامیکی یک قفس خالص در یک جریان ثابت پیشنهاد شده‌است. روش عددی براساس استفاده مشترک از مدل سیال متخلخل - محیط و مدل مکانیکی توده‌ای - توده‌ای می‌باشد. تغییر شکل یک قفس خالص را می توان با استفاده از مدل مکانیکی جرم متمرکز محاسبه کرد و میدان جریان در اطراف یک تور ماهیگیری را می توان با استفاده از مدل سیال محیط متخلخل شبیه‌سازی کرد. با استفاده از یک طرح تکراری مناسب، تعامل سیال - ساختار جفت شده بین جریان و قفس خالص را می توان حل کرد و میدان جریان پایدار در داخل و اطراف قفس خالص را می توان به دست آورد. با استفاده از روش عددی پیشنهادی، شبیه‌سازی‌های عددی جریان درون یک قفس خالص منفرد در جریان‌های مختلف، قفس خالص منفرد با مده‌ای وزنی مختلف و قفس خالص چندگانه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. اعتبار سنجی مدل عددی با مقایسه نتایج عددی با اندازه‌گیری‌های مدل فیزیکی متناظر انجام شده‌است. این مقایسه‌ها نشان می‌دهند که هم پیکربندی محفظه خالص و هم نتایج سرعت - جریان مطابق با نتایج آزمون‌های مدل فیزیکی مربوطه می‌باشند. مشخص شد که نتایج دقیق تری را می‌توان با در نظر گرفتن اندرکنش سیال - سازه جفت شده بین جریان و قفس خالص به دست آورد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Aquatic Science
  • ترجمه مقاله Aquatic Science
  • مقاله علوم آبی
  • ترجمه مقاله علوم آبی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.