串列仿生鱼自主游动的数值模拟研究

采用自适应网格下的ghost-cell浸没边界方法,数值模拟了两条串列仿生鱼在相同摆频条件下的自主游动,并通过引入节能效率的概念分析了串列游动中的节能效果。通过与相同参数下单条仿生鱼自主游动的比较,发现串列仿生鱼的自主游动速度要大于单条鱼的速度。下游鱼的阻力会增加,但功耗会减少,表明下游鱼从上游鱼的尾涡中吸收了能量,达到了节能的效果。当水平间距较小时,下游鱼会对上游鱼产生一定的反推作用,从而使其阻力减小。结果还表明,高推进效率并不意味着高节能效率,从整体平均节能效果来看,反相位游动时节能效果比同相位时显著,平均节能效率达到22.4%