仿生鱼游动的耦合水动力OA
Coupled hydrodynamics of bionic fish swimming
为探究鱼体与鳍的耦合水动力机制,本文建立三维仿鱼模型,采用分区域混合网格与动网格技术对鱼体游动进行数值模拟.结果表明,鱼体可提升尾鳍推力并降低功耗,背鳍进一步减小鱼体阻力;小波数利于高速推进,大波数适合高效巡航;尾鳍摆幅增大可提升推力但功耗增加.该研究旨在为高效水下机器人设计提供控制策略支持.
In this study,a three-dimensional bionic fish model was established to investigate the coupled hydrody-namic mechanisms between the fish body and fins.Numerical simulations of fish swimming were conducted using a partitioned hybrid mesh and dynamic mesh technology.The results indicate that the fish body enhances thrust gen-eration by the caudal fin while reducing power consumption and that the dorsal fin further decreases body resis-tance.A smaller wave number facilitates high-speed propulsion,whereas a larger wave number is more suitable for efficient cruising.Increasing the amplitude of the caudal fin oscillation improves thrust but also raises power con-sumption.Therefore,this study aims to provide a control strategy support for the design of highly efficient underwa-ter robots.
李亚茜;刘子洋;刘业宝;吕毓华;王思琦;霍家腾;刘鹏
中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100||上海船舶运输科学研究所有限公司,上海 200135中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100航天时代飞鸿技术有限公司,北京 100096中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100
交通工程
仿鱼机器人摆动鳍水动力性能耦合机制游动模式尾涡结构数值模拟波动推进
bionic fish robotoscillating finhydrodynamic performancecoupling mechanismsswimming modevortex structurenumerical simulationundulatory propulsion
《哈尔滨工程大学学报》 2026 (1)
1-11,11
国家自然科学基金项目(52088102)山东省自然科学基金项目(ZR2022ME147).
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