仿生推進器的水動力性能理論預報與實驗研究.pdf

1、魚類和海洋哺乳動物己越來越引起人們的關(guān)注，因為，它們具有良好的推進和操縱性能，它們能夠遠距離高速行進，在狹窄的空間靈活運動，迅速地加速和靈活地減速等。仿生工作首先是尋求發(fā)現(xiàn)一些機理，正是這些機理使某些生物擁有驚人的游動技能。經(jīng)過學者多年的努力已經(jīng)清楚地知道了海洋魚類，特別是大型高速游動魚類的高效推進的機理。利用月牙尾的動態(tài)過失速特性產(chǎn)生高升力，獲得高推力；利用尾渦控制使尾跡呈現(xiàn)反卡門渦街，獲得最佳推進效率。 本研究模仿金槍魚的擺

2、尾推進方式，制作了單尾仿生機器魚，實驗測量了機器魚的航行速度、阻力和系泊狀態(tài)時尾鰭擺動產(chǎn)生的推力，同時，進一步認識了魚類高速高效推進的機理，也為建立尾鰭運動的數(shù)學模型和理論預報仿魚尾鰭的水動力性能奠定了試驗基礎(chǔ)。 用邊界元法計算尾柄與尾鰭以不同相位角擺動時尾鰭的平均推力和平均推進效率，計算尾柄與尾鰭同相位擺動時尾鰭擺動頻率與推力的關(guān)系。計算得到的結(jié)果為研究開發(fā)新型仿生推進器的提供了理論依據(jù)。結(jié)合單尾鰭擺動推進存在的機器魚的搖艏問