基于涡量原理的草鱼幼鱼力学特性研究

发布时间：2022-01-03 22:39

　　为了研究草鱼幼鱼自由游泳状态下的高效推进模式和动力形成过程,本文利用粒子图像测速技术（PIV）和涡量分析原理,对草鱼幼鱼直线、转弯和后退三种游泳状态下的力学特征进行了研究。结果表明,直线和转弯状态下的草鱼幼鱼主要依靠尾鳍推动自身前进,当其后退游泳时,主要动力部位逐渐转移至胸鳍,此时幼鱼受到的推力却不到直线游泳时的50%。通过对草鱼幼鱼直线、转弯和后退三种游泳状态下的推进效率进行对比分析,发现草鱼幼鱼的整体推进效率与尾涡结构、头部偏角符合正态分布规律,且较小的头部偏角（小于15°）与尾涡结构（0.1～0.4）更有利于草鱼幼鱼的高效推进。 

【文章来源】：实验力学. 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

实验装置图

拍摄前将摄像机的视频分辨率调节为480pixel×240pixel,频率调节为120fps(帧/秒),实际拍摄的视场面积为:长×宽=5.7cm×2.8cm。实验前将贴有黑纸的玻璃板进行等间距划分,并将其固定在摄像机刚好能拍到的高度,为了得到整个摆尾周期内的涡量场数据,需获取10min的有鱼视频。(2) 视场的选取

式中,FT是流体的推力,N; FL是流体的侧向力,N; Axy是涡环在xy平面上的投影面积,m2;Ayz是涡环在yz平面上投影面积,m2。涡结构如图3所示。最后通过计算流体动力学分析鱼体的推进效率(η),其表达式如下[24, 28]:

【参考文献】：
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本文编号：3567110