魚類波狀擺動推進的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著計算機技術和計算流體力學的發(fā)展，人們已經(jīng)可以利用計算機對復雜的流動現(xiàn)象進行數(shù)值計算，得到滿足精度要求的結果。本文利用Fluent6.1的動網(wǎng)格技術數(shù)值模擬了魚類的波狀擺動推進。 首先對二維零厚度板的波狀擺動推進進行了數(shù)值模擬，研究了在高雷諾數(shù)下勻速巡游的流場細節(jié)。計算結果表明在前進的方向上，壓力表現(xiàn)為推力，摩擦力表現(xiàn)為阻力。發(fā)現(xiàn)了在波狀板的尾跡中渦的形態(tài)是呈之字形的渦環(huán)鏈，與前人的實驗結果一致。根據(jù)同剛性平板的繞流結果比較，

2、驗證了波狀擺動可以充分抑制湍流，減小表面所受的粘性阻力。另外還計算了波動方程中不同的冪指數(shù)n對推力和阻力的影響。 其次使用NACA標準翼型模擬了有厚度的魚體波狀擺動。通過對NACA0010翼型的波狀擺動計算，得到了尾部推力型的反卡門渦街。還分析了剛性翼型在同頻率時幾種周期運動的流場特性。通過用幾種不同厚度的NACA翼型模擬波狀擺動推進，分析了魚體厚度對推力和阻力的影響。最后計算了各種邊界條件（側壁面，水底和水面）對魚類運動的影響