基于复合波动推进的柔性鳍运动机理研究

作     者：殷谦 尚建忠 罗自荣 YIN Qian;SHANG Jianzhong;LUO Zirong

作者机构：长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410073 国防科技大学智能科学学院长沙410073 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2023年第44卷第7期

页      面：1966-1972页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0835[工学-软件工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(No.52105289) 

主　　题：横纵波复合 柔性波动鳍 动网格 水下运动仿真 

摘      要：仿鱼机器人具有高效游动能力与良好的环境适应性,被广泛应用于资源开发、环境勘探以及两栖救援等复杂任务中。本文提出了一种基于横纵波复合运动的柔性波动鳍推进器,对其水下运动机理进行分析,构建了复合波动推进的波动鳍运动模型,通过数值方法对其水下运动性能进行研究,探究其水下推进力、推进速度和推进效率等参数的变化规律。结果表明:柔性鳍在运动时所受推进力呈波动变化,一段时间后波动均值为零,鳍面高压区与低压区呈周期性变化;波动鳍驱动其周围流体获得动能,推进器最大速度达到1.2m/s,周围流体速度可达1m/s左右;随着偏转角增加,复合波动鳍面推进效率也相应增大,相比未偏转时其效率提高了11%左右。