【摘 要】
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在鱼类游动的研究中，自主推进的数值模拟一直是一个难点，对于大变形的机动运动更是如此。本文首先从"鱼-水"系统的动量和动量矩守恒出发，推导出了二维模型鱼和流体的耦合系统控制方程，并提出了求解该系统控制方程的数值方法。然后以C 型起动为例，研究了模型鱼大变形机动运动的力学机制。本文发现在C型起动中，固有的曲率行波变形起到了关键的流动控制作用。它能成倍提高模型鱼体的运动性能和推进效率。通过对流场结构的分
【机 构】
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中国科学院研究生院生物运动力学实验室,北京100049
【出 处】
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中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会
论文部分内容阅读
在鱼类游动的研究中，自主推进的数值模拟一直是一个难点，对于大变形的机动运动更是如此。本文首先从"鱼-水"系统的动量和动量矩守恒出发，推导出了二维模型鱼和流体的耦合系统控制方程，并提出了求解该系统控制方程的数值方法。然后以C 型起动为例，研究了模型鱼大变形机动运动的力学机制。本文发现在C型起动中，固有的曲率行波变形起到了关键的流动控制作用。它能成倍提高模型鱼体的运动性能和推进效率。通过对流场结构的分析发现，曲率行波的存在，能对尾迹中的三涡结构进行优化，从而产生更大的流体冲量，使鱼体获得了更大的流体力。
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