鱼类自主游动水动力学特性的数值模拟

• 作者: 付强 王亮 王明 苗仁德 陈宗芳
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 推力 推进效率 自主推进 鲹科模式
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 179-183
• 页数: 5页
• 分类号: O357.1
• 语种: 中文

摘要

通过对推力和阻力进行重新定义，从根本上解决了鱼游研究中推力和阻力无法区分的难题.在此基础上，利用自适应网格下的ghost-cell浸没边界方法，模拟了鱼类以鲹科模式在粘性流体（309≤Re≤14581）和无粘流体 （相当于雷诺数无穷大情形） 中的二维自主游动.结果表明：（1）Strouhal数随雷诺数增大而减小，当雷诺数趋向于无穷时，Strouhal数趋向于0.25；（2）在所有雷诺数情况下，推力主要来源于压力分量；当Re〈3000时，阻力的压力分量小于粘性力分量，而当Re〉3000，二者的关系就会反过来；（3）推进效率随着雷诺数的增大而增大，当雷诺数趋向于无穷大时，推进效率最高可以达到70%，说明鲹科模式适用于较高雷诺数下的游动.