鱼体主要靠什么推进

2020-12-17 08:35:11 239

鱼体的推进力主要由四部分组成:

1.尾涡作用:尾鳍摆动过程中会产生尾涡,尾涡在鱼体前进过程中提供了较大的推进力。由于流体黏性的作用,使得尾鳍的后面汇聚了大量从尾鳍边界层泄出的涡,鱼体可以自由控制尾涡,使尾鳍上不发生尾涡脱离的现象,而是在尾鳍的后面流体中脱落。尾鳍每摆动一个周期,就会从尾鳍后缘产生两个水涡,形成向后的射流推进鱼体前进,这个射流我们认为是由尾鳍的弹性形变产生的。

2.当单位长度的一段鱼体在其横截面(y-z平面)内左右摆动时,也带动了鱼体周围的一部分流体-起改变动量,因此流体对鱼体的反作力,除了由鱼体本身的动量变化引起的反作用力以外,还要考虑被带动的流体的这部分附加质量的动量变化引起的侧向力F,这就是非定常流体中特有的附加质量效应,这是一种惯性力, 即:

F=-d(mv)/ dt

式中,v表示鱼体横向摆动的速度, m表示附加质量。侧力F与鱼体表面正交, F在游动方向的投影就是这段鱼体对推力的贡献。

鱼体主要靠什么推进

3.月牙尾的升力作用:尾鳍的摆动过程可以看成两种运动的合成,一是上下沉浮运动,另一个是摆动角度的俯仰运动。当攻角比较大的时候,会产生动态过失速特性,可产生高升力,这有助于鱼体在前进方向上获得较高的推进力。

4.前缘吸力:当流体流过鱼体上曲率较大的钝前缘和尾鳍前缘时,该区域的流速会增大,从而形成低压区,产生前缘吸力,从而为躯体前进提供一部分推进力。

5.尾鳍的推力:尾鳍是一种弹性体,弹性材料,鲲鳍摆动时会拨到水,水对尾鳍有反作用力,尾鳍发生形变,储存了弹性势能,在尾鳍回复形变的过程中产生了向前的推力。