【摘 要】
:
鱼类的机动运动属于非定常运动,包括快速起动、运动中变速和转向。快速起动是鱼类从静止或从巡游状态突然加速或突然改变方向的一种运动方式。目前研究工作表明,鱼类的快速起动主要分为S形起动和C形起动,前者主要用于攻击或捕捉猎物,后者主要用于逃逸。本文借助FLUENT,通过数值模拟方法研究了鱼类C形起动中不同形状的尾鳍的流场结构及动力性能。一般可以将尾鳍形状划分为对称与不对称两大类,本文选择了典型形状(矩形
【机 构】
:
中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064 中国科学技术大学力学和机械工程系,安徽 合肥 230026
论文部分内容阅读
鱼类的机动运动属于非定常运动,包括快速起动、运动中变速和转向。快速起动是鱼类从静止或从巡游状态突然加速或突然改变方向的一种运动方式。目前研究工作表明,鱼类的快速起动主要分为S形起动和C形起动,前者主要用于攻击或捕捉猎物,后者主要用于逃逸。本文借助FLUENT,通过数值模拟方法研究了鱼类C形起动中不同形状的尾鳍的流场结构及动力性能。一般可以将尾鳍形状划分为对称与不对称两大类,本文选择了典型形状(矩形和三角形)作为这两类尾鳍的代表,对其进行研究。数据结果表明,两种尾鳍模型具有截然不同的流场结构:矩形会在翼尖处产生一个主涡环,而三角形会在翼尖上下出现两个涡环。不同尾鳍模型有着不同的动力学效果。据此对比分析了不同形状的尾鳍在C形起动中各自的优缺点,以及对鱼类机动运动的影响。
其他文献
本文采用数值手段研究了定壁温条件下换热器内非定常幂律流体的传热行为,换热器入口处温度呈指数变化。与以往文献不同的是,本文考虑了温度对幂律流体传热效应的影响,所应用的数学模型中导热系数是温度梯度的函数。文章采用基于有限差分格式的控制容积法和LU 分解技术,得到了不同幂律指数下和不同时间点处的无量纲温度。计算结果表明幂律指数的值极大地影响着该问题的解。
本文采用分子动力学方法模拟了在绝对零度条件下不同尺寸的纳米单晶铜薄膜的拉伸断裂过程。在模拟过程中,铜薄膜模型采用面心立方结构(FCC),采用镶嵌原子法提出的EAM多体势函数描述原子间作用;利用Nose-Hoover方法进行等温调节,将温度控制在绝对零度,避免了热激活带来的影响;模拟过程中采用Verlet算法对分子动力学方程进行求解。最后得到应力—应变曲线,能量随着拉伸过程的变化情况,以及薄膜在拉伸
纤维复合材料的种类越来越多,应用越来越广泛。本文介绍了纤维及其复合材料的优点和应用,重点阐述了纤维复合材料当前的研究的热点问题,介绍了纳米纤维复合材料的研究现状,展望了纤维复合材料的发展前景。
热电材料作为一种将热能和电能相互转化的功能型材料,在致冷以及电力等方面有着广泛的应用。具有大的seebeck系数,高的电导率和较小的热导率是反映高性能热电材料优值系数的重要指标,有效的降低材料的热导率是提高材料热电性能的途径之一。本文开展了热电块材微观晶粒形态(形状和大小)对其热导率影响的研究,基于假定声子在晶粒和晶界间的输运分别为扩散型和弹道型以及在界面间为扩散散射形式建立了相应的声子输运的Bo
本文分别采用分子结构力学模型和分子动力学方法,计算了不同规格的扶手椅型单壁碳纳米管在轴向载荷作用下的屈曲变形和临界屈曲应变,并对计算结果进行了综合比较分析。研究表明,分子结构力学模型能反映碳纳米管的分子结构信息,结果与分子动力学模拟的结果吻合很好,但前者更为简单、经济。
碳纳米管(CNT)由于其独特的结构形式和优越的力学性能而被看成是目前最具潜力的新型纳米级增强材料,并被广泛应用到各种不同基体的纳米复合材料当中。本文利用凝胶纺丝法将多壁碳纳米管(MWCNT)成功地加入到超高分子量聚乙烯(UHMWPE)基体中得到原纤维,继而通过热拉伸法制备出高性能的纳米复合材料纤维。拉伸实验的结果表明该纤维的比机械性质优于目前的大多数商用纤维。与相似模量的纯超高分子量聚乙烯纤维相比
碳纳米管(CNT)因其优异的物理和力学性能而在诸多领域具有广阔的应用前景,其中一个重要应用是作为复合材料的增强相。由于CNT很小的直径和很大的比表面积,界面层的厚度可达到CNT的直径量级,因此,其性能对CNT复合材料的有效性能起着重要的影响。本文将界面层近似为各向同性连续介质,建立了含有界面层的CNT复合材料的三相模型。用二尺度展开法计算了复合材料的有效弹性刚度,得到不同界面厚度、不同界面力学性能
本文通过FLUENT软件,采用二维轴对称模型和多相流的欧拉模型对冷却塔水汽相变换热的散热机理进行研究。针对被广泛接受的设计规范中的案例,本文采用相对密的网格进行计算和可靠性的验证,把填料层的流体区域设为多孔介质条件,以模拟空气通过填料层时的压力损失。根据Merkel方程,水和空气的热量交换分接触传热和相变传热两部分,接触传热部分使用FLUENT里现有的模型计算,相变传热是分别对空气加上质量源项(不
利用计算流体动力学软件Fluent对自主推进尾鳍的水动力特性进行了数值模拟,计算了尾鳍在静水中作纵摇以及自主航行运动时的流场结构及水动力性能,建立了尾鳍摆动自主推进数值计算模型,研究了不同运动参数对尾鳍流场结构及水动性能的影响, 确定了自主推进模式下的尾鳍运动速度,结果表明,随着尾鳍摆动频率的增加,尾鳍能够获得更大的推进和前进速度;通过对比尾鳍在约束模式和自主航行模式下的尾涡流场结构及演变过程,探
考虑蛋白质气泡膜变形的粘弹性特性,及其与Casson流体间的耦合作用,建立了单个蛋白质气泡在血液中有限变形的动力学方程。运用数值模拟计算的方法,分析了Casson流体的特性参数、蛋白质膜的粘弹性以及气泡的表面张力对蛋白质气泡动力学特性的影响。结果表明,增加Casson流体的粘性,蛋白质气泡振幅衰减速度加快,振动周期增加,频率减小;当蛋白质膜的粘性大于Casson流体的粘性时,增加蛋白质膜的粘弹性,