کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8850140 1618663 2017 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Wake structure and hydrodynamic performance of flapping foils mimicking fish fin kinematics
ترجمه فارسی عنوان
ساختار موج و عملکرد هیدرودینامیکی فلاپ فلاپ، تقلید سینماتیک ماهی را تقلید می کند
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
شبیه سازی عددی برای بررسی ساختار بیداری و عملکرد هیدرودینامیکی فویل فلیپس بیونیک مورد استفاده قرار می گیرد. این مطالعه با تلاش برای درک دینامیک مایع نخها ماهیانه و استفاده از آن در نیروی دریایی زیر آب است. شبیه سازی ها از یک روش مرزی غوطه ور استفاده می کنند که موجب شبیه سازی جریان ها با مرزهای پیچیده حرکتی در شبکه های دشتزی ثابت می شود. تجزیه و تحلیل دقیق از توپولوژی گردابه نشان می دهد که پس از فلپ فلاپ، توسط دو مجموعه حلقه های گرداب پیچیده شکل که در زاویه های مرجعی به خط مرکزی پی در پی محاصره می شود، تحت سلطه قرار می گیرد. پس از این فویل فلاپیک توسط دو جت متقاطع مشخص می شود. شبیه سازی ها همچنین برای بررسی واریته پیروزی و عملکرد هیدرودینامیکی در طیف وسیعی از اعداد استروهال و حداکثر زاویه زمین استفاده می شود و ارتباط بین سینماتیک فویل، دینامیک فلاش و تولید نیروی مورد بحث قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که قانون تنوع عملکرد هیدرودینامیکی با پارامترهای سینماتیک به شدت به جریان دینامیکی زیر نیروی تولید، از جمله جهت گیری، اتصال و میزان تلفات حلقه های گرداب بستگی دارد.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم محیط زیست بوم شناسی
چکیده انگلیسی
Numerical simulations are used to investigate the wake structure and hydrodynamic performance of bionic flapping foils. The study is motivated by the quest to understand the fluid dynamics of fish fins and use it in the underwater propulsion. The simulations employ an immersed boundary method that makes it possible to simulate flows with complex moving boundaries on fixed Cartesian grids. A detailed analysis of the vortex topology shows that the wake of flapping foils is dominated by two sets of complex shaped vortex rings that convect at oblique angles to the wake centerline. The wake of these flapping foils is characterized by two oblique jets. Simulations are also used to examine the wake vortex and hydrodynamic performance over a range of Strouhal numbers and maximum pitch angles and the connection between the foil kinematics, vortex dynamics and force production is discussed. The results show that the variety law of the hydrodynamic performance with kinematic parameters strongly depends on the flow dynamics underlying the force production, including the orientation, interconnection and dissipation rate of the vortex rings.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Saudi Journal of Biological Sciences - Volume 24, Issue 6, September 2017, Pages 1344-1354
نویسندگان
, , , ,