物种经过自然选择作用使自己的运动具有高效、低噪等特点。近几年来,随着计算和实验水平的提高,对生物游动的机理重新成为研究热点。蝌蚪游动是一种比较特殊的生物游动,其游动环境为低雷诺数且形体有变态的过程。蝌蚪通过侧线系统对周围流动环境的变化进行感知,通过改变自身的游动,实现减少能耗和提高推进效率的效果。本文采用了浸入边界-格子Boltzmann方法对复杂环境下的蝌蚪的流场进行二维数值模拟,采用格子Boltzmann方法构建流场,并用浸入边界法模拟蝌蚪与流体的相互作用。首先建立蝌蚪的形体模型和游动模型,并在尾部施加轴向弯矩的的方法为其提供推动力。其次,对蝌蚪游动动力学研究,主要从障碍物、壁面、波数、振幅、频率和尾部长度六个因素研究对蝌蚪游动的影响,并通过实验进行模拟验证。通过模拟得出结论如下:(1)障碍物和壁面的存在会影响蝌蚪的游动。障碍物附近的蝌蚪会根据周围流场中压力的变化沿着障碍物游动,而后离开。壁面附近的蝌蚪会保持一段时间的直线稳定游动状态,而后离开壁面。这说明,蝌蚪若是绕到障碍物对面继续之前的运动或是进行贴壁运动,则可能是一种主动控制。(2)改变尾部摆动波数会影响蝌蚪的游动。在一定范围内波数增加可使游动效率增加,其形体的摆动幅度减少。(3)振幅和频率是衡量生物游动的重要因素,本研究中尾部振幅增大,蝌蚪游速有增大的趋势,形体摆动幅度也增加;频率增加,游速增快。(4)蝌蚪尾部长度是蝌蚪物理模型中的重要变量,数值模拟结果发现尾部长度越短,游速越有增加的趋势,形体摆动幅度越剧烈。这与实验中观察到的现象一致。