基于PIV技术草金鱼幼鱼转弯运动动力学特性
张娟1 张英1 黄小双1 刘必林1,2,3,4 陈新军1,2,3,4 孔祥洪1,2,3,4 陈家祺1
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张娟1 张英1 黄小双1 刘必林1,2,3,4 陈新军1,2,3,4 孔祥洪1,2,3,4 陈家祺1,. 基于PIV技术草金鱼幼鱼转弯运动动力学特性[J]. 中国水产学报,2024.1. DOI:.
摘要:
为了解观赏鱼类在转弯运动状态下的推进机理及推进性能,以体长为5~8cm的草金鱼(Carassius auratus)幼鱼为研究对象,利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)和涡量矩定理,对机动转弯运动流体流场变化进行追踪,分析了幼鱼转弯过程中尾部的运动特征和动力学特性。结果表明:草金鱼幼鱼转弯过程中,形态结构主要发生C型、S+C型结构两种变化,转弯过程中幼鱼尾部周围流场的正、负值涡量交替出现;鱼体形态呈C型结构转弯时,幼鱼平均速度为0.1307m/s,流体对幼鱼尾部产生的正作用力为2.06~133.49mN,负作用力为-83.85~-2.15mN;鱼体形态呈S+C型结构转弯时,幼鱼平均速度为0.1044 m/s,流体对幼鱼尾部产生的正作用力为24.06~80.95mN,负作用力为-59.60~-5.86mN。研究表明,转弯时鱼体形态呈C型结构变化的机动性能优于鱼体形态呈S+C型结构变化,且不同转弯类型产生作用力峰值的时刻不同。
关键词: 草金鱼粒子图像测速技术形态结构涡量
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