鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎特性的CFD數(shù)值模擬研究.pdf

1、在眾多魚(yú)類中,以鰩魚(yú)為代表的胸鰭推進(jìn)式魚(yú)類具有良好的機(jī)動(dòng)性,能適應(yīng)復(fù)雜的海底環(huán)境。而現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外對(duì)鰩魚(yú)的研究較少,尤其是對(duì)其機(jī)動(dòng)性起著重要影響的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的研究比較少。為了深入研究鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在機(jī)理,本文將以真實(shí)鰩魚(yú)為原型,開(kāi)展其轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的仿真研究。
　　本文建立了鰩魚(yú)的物理模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)Fluent軟件平臺(tái),采用數(shù)值模擬的手段進(jìn)行了鰩魚(yú)在水中轉(zhuǎn)彎的仿真研究。提取了影響鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的各項(xiàng)水動(dòng)力學(xué)性能參數(shù),并將各

2、項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了分析比較。仿真獲得了與真實(shí)鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎十分接近的運(yùn)動(dòng)軌跡,與已有真實(shí)鰩魚(yú)的轉(zhuǎn)彎性能數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,證明了所建立的模型和仿真結(jié)果的正確性。
　　本文利用控制變量法,研究了鰩魚(yú)胸鰭的波動(dòng)頻率和波動(dòng)振幅兩種參數(shù)對(duì)鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的影響。提取了影響鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎水動(dòng)力學(xué)性能的參數(shù)。將參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析,得到了使鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎性能較好的波動(dòng)頻率。本文還研究了波動(dòng)振幅對(duì)鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎水動(dòng)力學(xué)性能的影響,并得到了使鰩魚(yú)轉(zhuǎn)彎性能較好的波動(dòng)振幅值。