仿生机器鱼快速启动的水动力性能数值模拟

• 作者: 冯亿坤 刘焕兴 宿原原 苏玉民
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 仿生金枪鱼 计算流体力学(CFD) 自由游动 快速启动 数值模拟 水动力学 涡结构
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 船舶与海洋工程
• 页码范围: 33-39
• 页数: 7页
• 分类号: TP242|O351.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.200706

摘要

基于计算流体力学(CFD)方法,建立了鱼体-流体耦合的三自由度(3-DoF)自由游动的计算模型,对仿生金枪鱼模型的C-型快速启动进行了模拟.鱼体由静止开始,经过C-型快速启动之后,进入滑行阶段.对整个过程中鱼体的游动性能、水动力性能、流场速度矢量分布和三维涡结构进行分析.结果表明:在阶段1,鱼体后部快速地弯曲成C-型,首摇角速度ωz快速向负向(顺时针方向)增加至峰值之后缓慢减小,导致鱼体快速转向;在阶段2,鱼体后部快速地弹出C-型,首摇角速度ωz快速向正向(逆时针方向)增加至峰值之后迅速减小,同时纵向速度(Ux)快速向前进方向增加至幅值之后保持不变;在滑行阶段,鱼体以C-型启动获得的Ux向前滑行;在整个C-型启动阶段共有两个涡环产生,每个涡环产生一个射流,在阶段1产生的射流使得鱼体快速转向,在阶段2产生的射流使得鱼体快速向前滑行.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苏玉民		102	1587	20.0	37.0
2	刘焕兴		6	27	3.0	5.0
3	冯亿坤		4	3	1.0	1.0
4	宿原原		3	3	1.0	1.0