基于浸入边界法和自适应网格细化方法的胸鳍波动仿生鱼自主运动的数值模拟

摘要

以鳐鱼为仿生对象,基于浸入边界法和自适应网格细化方法对胸鳍波动推进仿生鱼的自主运动进行数值模拟,目的是从机理上对这一类水生生物游动的高效性、机动性作出解释,为波动推进仿生鱼的研发改进提供一定的参考。研究结果表明:波长约为1.1倍体长的仿生鱼模型具有最高的巡游速度且纵向提升能力也最强;无论是增大波动推进仿生鱼的波动幅值还是频率,皆能提高其巡游速度和纵向提升能力;波动频率的改变对仿生鱼流场结构的影响最大,对仿生鱼巡游速度的影响也最为显著。