【摘 要】
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大多数鱼类和海洋水生动物依靠身体的波状摆动获得推力,而波状摆动推进又可细分为鳗鲡推进模式、鲹科和亚鲹科推进模式。其中,鲹科和亚鲹科鱼类巡游时,鱼体的前部基本保持不动,主
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大多数鱼类和海洋水生动物依靠身体的波状摆动获得推力,而波状摆动推进又可细分为鳗鲡推进模式、鲹科和亚鲹科推进模式。其中,鲹科和亚鲹科鱼类巡游时,鱼体的前部基本保持不动,主要依靠摆动后部鱼体和尾鳍获得推力。
本文通过模型实验和数值计算研究了鲹科和亚鲹科鱼类不同形状的尾鳍在巡游时的推进特性。本文研究工作主要包括以下三方面内容:
1.选取了五种具有代表性的尾鳍模型,在不同运动参数下进行了模型测力实验。结果发现,尾鳍模型在做纯转动时得到的是阻力;在做平动/转动联合运动时,改变平动与转动间的相位差能有效地改变模型的受力情况,在转动领先平动2700时模型受到较大的推力;在270°相位角下,不同形状尾鳍模型受到的平均推力与模型面积和其无量纲二阶矩的乘积有近似的线性关系。
2.研究了鱼体对尾鳍受力的影响,发现加入前体模型后尾鳍模型在运动中受到的平均推力比同参数下没有前体时有了大幅度的提高,前体对尾鳍推进性能起到了积极影响。
3.利用Fluent软件数值计算了不同尾鳍模型作周期运动时尾迹中的涡环结构,不同形状尾鳍的涡环结构大不相同。
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