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作者：赵东磊;卢克祥;钱卫国;
单位：浙江海洋大学水产学院;
摘要：为研制能更好适应复杂海洋环境、水动力性能更优的机器鱼，需要对鱼类尾鳍的水动力性能进行深入研究。本文采用计算流体力学方法，以大黄鱼(Larimichthys crocea)为仿生对象，研究了尾鳍模型在不同运动参数、结构参数和蒙皮材料下的水动力性能。结果表明:在环境流速为0.5 m/s情况下，大黄鱼尾鳍模型不同摆角幅度时的推进力系数为-1.338 8～4.712 43，侧向力系数为-24.327 8～24.327 8;不同摆动频率时的推进力系数为-1.801 08～4.709 68，侧向力系数为-25.533 51～24.327 77;不同厚度时的推进力系数为-1.133 88～4.716 67，侧向力系数为-25.856 2～24.327 77;不同蒙皮材料时的推进力系数为-1.133 88～4.716 67，侧向力系数为-25.856 2～24.327 77;研究显示，摆角幅度30°相较于其他摆角幅度水动力性能更优;摆动频率1 Hz相较于其他摆动频率水动力性能更优;厚度渐变仿生尾鳍相较于等厚度仿生尾鳍水动力性能更优;聚乙烯(polyethylene,PE)材料相较于聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、ST蒙皮材料水动力性能更优。本研究可为仿生机器鱼的动力设计和结构优化提供有益参考。
关键词：大黄鱼;;仿生鱼鳍;;摆动频率;;厚度;;材料;;水动力性能
基金资助：国家重点研发项目(2024YFD2400605)
