کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5474394 1520648 2017 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Development of a numerical model for fluid-structure interaction analysis of flow through and around an aquaculture net cage
ترجمه فارسی عنوان
توسعه یک مدل عددی برای تجزیه و تحلیل اثر متقابل مایع ساخت جریان از طریق و در اطراف یک قفس خالص آبزی پروری
کلمات کلیدی
مدل رسانه متخلخل مدل توده ای توده ای، تجزیه و تحلیل متقابل ساختار مایع، قفس شبکه آبزی پروری، طرح اتصال
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک مدل عددی برای تجزیه و تحلیل متقابل ساختار مایع جریان و از طریق سلول خالص آبزی پروری ایجاد شده است. مدل عددی مبتنی بر اتصال بین مدل رسانه متخلخل و مدل ساختاری توده توده است. یک رابط کاربری جدید برای اطمینان از کارایی داده ها و نقشه برداری عنصر بین حل کننده سیال و ساختار از طریق حافظه دسترسی تصادفی اجرا شد. ایده اصلی این است که یک مش قطبی در مدل مایع استفاده شود، در صورتی که تغییر شکل بزرگ ساختار خالص باعث کاهش کیفیت مش شود. سپس هندسه قفس خالص توسط مجموعه ای از مناطق متخلخل پویا تقسیم شد، جایی که سلول های شبکه در هر تکرار بر اساس موقعیت های گره منتقل شده از مدل ساختاری به روز شد. یک روش گام به گام معرفی شد، بنابراین حل کننده در هر دو حالت ثابت و غیرمتمرکز قابل اجرا است. به منظور کاهش تلاش محاسباتی، برای حل سازنده در طی هر گام زمانی، بر اساس حالت شبه حالت پایدار، دوچرخه سواری به کار رفت. مدل عددی بر روی آزمایشات در هر دو حالت ثابت و ناپایدار تأیید شد. به طور کلی، این توافق رضایت بخش است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
چکیده انگلیسی
In the present work, we developed a numerical model for fluid-structure interaction analysis of flow through and around an aquaculture net cage. The numerical model is based on the coupling between the porous media model and the lumped mass structural model. A novel interface was implemented to ensure efficient data exchange and element mapping between the fluid and structural solver via random-access memory. The main idea is to apply a static mesh in the fluid model, in case that large deformation of the net structure reduces the quality of the mesh. Then the geometry of the net cage was approximated by a set of dynamic porous zones, where the grid cells were updated at every iteration based on the transferred nodal positions from the structural model. A time stepping procedure was introduced, so the solver is applicable in both steady and unsteady conditions. In order to reduce the computational effort, sub-cycling was applied for the structural solver within each time step, based on the quasi-steady state assumption. The numerical model was validated against experiments in both steady and unsteady conditions. In general, the agreement is satisfactory.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ocean Engineering - Volume 142, 15 September 2017, Pages 597-615
نویسندگان
, ,