鱼类C形起动中不同尾鳍的流场数值研究

摘要

鱼类的机动运动属于非定常运动，包括快速起动、运动中变速和转向。快速起动是鱼类从静止或从巡游状态突然加速或突然改变方向的一种运动方式。目前研究工作表明，鱼类的快速起动主要分为S形起动和C形起动，前者主要用于攻击或捕捉猎物，后者主要用于逃逸。本文借助FLUENT，通过数值模拟方法研究了鱼类C形起动中不同形状的尾鳍的流场结构及动力性能。一般可以将尾鳍形状划分为对称与不对称两大类，本文选择了典型形状（矩形和三角形）作为这两类尾鳍的代表，对其进行研究。数据结果表明，两种尾鳍模型具有截然不同的流场结构：矩形会在翼尖处产生一个主涡环，而三角形会在翼尖上下出现两个涡环。不同尾鳍模型有着不同的动力学效果。据此对比分析了不同形状的尾鳍在C形起动中各自的优缺点，以及对鱼类机动运动的影响。