在低雷诺兹数值下通过壁挂海豚背的流量进行了数值研究
Zhonglu Lin1,2, Ankang Gao3, Yu Zhang1,2
1Key Laboratory of Underwater Acoustic Communication and Marine Information Technology of the Ministry of Education, College of Ocean and Earth Sciences, Xiamen University, Xiamen 361005, China.
这项研究使用计算流体动力学模拟了海豚背水力学. 结果显示,攻击角度的阻力和升力增加,在更高的角度形成复杂的 vortex.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
- 计算科学 计算科学
背景情况:
- 海豚游泳是令人着迷的,但它们背的水力动力学并未得到充分理解.
- 了解的水力动力学可以激发各种应用的生物灵感设计.
研究的目的:
- 为了研究海豚背周围的三维流体动力学.
- 分析不同攻击角度和雷诺兹数对表现的影响.
主要方法:
- 采用NEK5000光谱元素方法进行高精度的3D模拟.
- 采用二级的hex20网格进行高效和精确的流量建模.
- 模拟了13个案例,跨越了各种攻击角度 (0°-60°) 和雷诺兹数 (691-2000) 的范围.
主要成果:
- 拖拉和提升力量在翅膀上大幅增加与攻击角度.
- 在0°的攻击角度观察到最小的旋结构.
- 复杂的旋图案,包括半马,针头,形和形旋,形成的攻击角度≥30°.
结论:
- 这项研究提供了对海豚背水力学的详细见解.
- 这些发现可以指导先进的水下车辆和高效的热交换器的开发.
- 结果为潜艇帆设计提供了潜在的应用.
更多相关视频
06:20Flapping Soft Fin Deformation Modeling using Planar Laser-Induced Fluorescence Imaging
Published on: April 28, 2022
11:14A Microfluidic System with Surface Patterning for Investigating Cavitation Bubble(s)–Cell Interaction and the Resultant Bioeffects at the Single-cell Level
Published on: January 10, 2017
相关概念视频
Poiseuille's Law and Reynolds Number
Typical Model Studies
Dimensionless Groups in Fluid Mechanics
General External Flow Characteristics
The Buckingham Pi Theorem
Laminar Flow: Problem Solving
