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草鱼幼鱼周身压力与曲率相关性数值模拟研究

计算力学学报 2022年第5期39卷 623-632页

作者：杨国党胡晓石小涛余英俊张奔龙泽宇三峡大学水利与环境学院宜昌443000 武汉大学水利水电学院武汉430072

为研究草鱼幼鱼稳定游泳状态下的周身流体压力与鱼体曲率的相关性,采用PIV(Particle Image Velocimetry )实测和数值模拟相结合的方式对草鱼幼鱼周身流体压力和鱼体曲率进行量化分析。结果表明,鱼体振幅曲线的三次拟合相比于传统的二次... 详细信息

为研究草鱼幼鱼稳定游泳状态下的周身流体压力与鱼体曲率的相关性,采用PIV(Particle Image Velocimetry )实测和数值模拟相结合的方式对草鱼幼鱼周身流体压力和鱼体曲率进行量化分析。结果表明,鱼体振幅曲线的三次拟合相比于传统的二次拟合曲线得到的幼鱼周身流体压力与PIV的实测结果吻合度更高,在幼鱼的中部和尾部,鱼体的中线曲率与体表曲率呈现较为明显的线性关系( P <0.05),且前半个运动周期内的幼鱼周身流体压力与鱼体体表和中线的曲率均呈现线性关系( P <0.05),鱼体中间部位中线曲率的变化要滞后于周身流体压力,而幼鱼尾部和头部的中线曲率则分别与鱼体上下侧流体压力的变化趋势基本一致。

关键词：草鱼幼鱼 PIV 数值模拟中线曲率流体压力

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基于涡量原理的草鱼幼鱼力学特性研究

实验力学 2020年第5期35卷 915-924页

作者：张永年胡晓余英俊洪亮张奔石小涛三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 湖北省鱼类过坝技术国际科技合作基地三峡大学湖北宜昌443002

为了研究草鱼幼鱼自由游泳状态下的高效推进模式和动力形成过程,本文利用粒子图像测速技术(PIV)和涡量分析原理,对草鱼幼鱼直线、转弯和后退三种游泳状态下的力学特征进行了研究。结果表明,直线和转弯状态下的草鱼幼鱼主要依靠尾鳍推动... 详细信息

为了研究草鱼幼鱼自由游泳状态下的高效推进模式和动力形成过程,本文利用粒子图像测速技术(PIV)和涡量分析原理,对草鱼幼鱼直线、转弯和后退三种游泳状态下的力学特征进行了研究。结果表明,直线和转弯状态下的草鱼幼鱼主要依靠尾鳍推动自身前进,当其后退游泳时,主要动力部位逐渐转移至胸鳍,此时幼鱼受到的推力却不到直线游泳时的50%。通过对草鱼幼鱼直线、转弯和后退三种游泳状态下的推进效率进行对比分析,发现草鱼幼鱼的整体推进效率与尾涡结构、头部偏角符合正态分布规律,且较小的头部偏角(小于15°)与尾涡结构(0.1〜0.4)更有利于草鱼幼鱼的高效推进。

关键词：自由游泳涡量推力推进效率 PIV

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基于简易PIV的圆柱绕流压力场重构

长江科学院院报 2019年第6期36卷 42-48,53页

作者：余英俊胡晓石小涛柯森繁张永年三峡大学水利与环境学院

采用简易粒子成像测速仪(PIV)装置测量入口流速为14.3cm/s时圆柱绕流的速度场,运用有限容积法和直接积分法重构压力场。对比Fluent模拟速度场结果,分析简易PIV的速度场测量误差;对比Fluent模拟压力场结果,分析基于Fluent模拟速度场以及... 详细信息

采用简易粒子成像测速仪(PIV)装置测量入口流速为14.3cm/s时圆柱绕流的速度场,运用有限容积法和直接积分法重构压力场。对比Fluent模拟速度场结果,分析简易PIV的速度场测量误差;对比Fluent模拟压力场结果,分析基于Fluent模拟速度场以及PIV实测速度场的不同算法重构压力场误差。结果表明:在简易PIV系统中,摄像机采用适合的空间分辨率与时间分辨率能有效减小速度场测量误差。基于Fluent模拟速度场数据,当给定第一边界条件时,有限容积法的压力场重构误差小于直接积分法,均方根误差分别为1.73%,8.99%;基于PIV实测速度场,有限容积法的压力场重构误差大于直接积分法,均方根误差分别为26.58%,12.72%;降低速度场误差与获取准确的边界条件均能有效提高压力场重构精度。通过采用低成本的PIV装置,探究获取流体的瞬态压力场重构方法,降低了PIV中重构压力场的成本。

关键词：压力场重构 PIV 速度场有限容积法直接积分法

基于过鱼效果评估的涵洞鱼道堰式挡板性能研究与分析

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长江流域资源与环境 2019年第1期28卷 134-143页

作者：胡晓余英俊魏永才洪亮张永年石小涛吴睿三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443008 三峡库区生态环境教育部工程研究中心湖北宜昌443008 交通运输部规划研究院环境资源所北京100028

为研究涵洞式鱼道的内部结构对鱼道水力特性和过鱼性能的影响,利用FishXing软件对江西昌栗高速公路涵洞的过鱼障碍进行了预测与评估,并针对评估结果提出了涵洞内部结构的水力特性优化方案。改造后的涵洞鱼道监测数据证实,通过在内部铺... 详细信息

为研究涵洞式鱼道的内部结构对鱼道水力特性和过鱼性能的影响,利用FishXing软件对江西昌栗高速公路涵洞的过鱼障碍进行了预测与评估,并针对评估结果提出了涵洞内部结构的水力特性优化方案。改造后的涵洞鱼道监测数据证实,通过在内部铺设高低相间的堰式挡板系统,能够将涵洞池室内的水流速度相对平滑涵洞提升约30%,同时相邻池室间的水位差也整体下降。不同体积流量下涵洞鱼道过鱼效果的RFID(Radio Frequency Identification)射频识别结果显示,草鱼的成功通过率要明显高于鲫和鲤,其值分别为50%,26. 41%和7. 6%;涵洞的水流流量由0. 378 m3/s增至0. 429 m3/s,草鱼上行至涵洞上游入口处的平均所需时间和最短时间均有一定幅度的下降,而鲫平均消耗时间则延长了35. 15%,同时草鱼和鲫的折返率也有小幅上升。

关键词：涵洞鱼道高速公路堰式挡板系统效果评估射频识别

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纯电动客车轻量化设计方法研究

客车技术与研究 2016年第5期38卷 4-7页

作者：王亮余英俊余健金龙联合汽车工业(苏州)有限公司江苏苏州215123

为提高纯电动客车的续驶里程,以某款纯电动客车底架为例进行轻量化设计。基于Hyper Works仿真平台,采用梁壳混合模型对客车底架进行拓扑优化;采用梁单元模型进行底架矩形方钢尺寸优化;采用整车壳单元模型验证拓扑优化以及尺寸优化结果... 详细信息

为提高纯电动客车的续驶里程,以某款纯电动客车底架为例进行轻量化设计。基于Hyper Works仿真平台,采用梁壳混合模型对客车底架进行拓扑优化;采用梁单元模型进行底架矩形方钢尺寸优化;采用整车壳单元模型验证拓扑优化以及尺寸优化结果。为客车轻量化设计提供一种方法。

关键词：纯电动客车拓扑和尺寸优化轻量化设计方法

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基于PIV的拉萨裸裂尻摆尾压力场特征分析

实验力学 2019年第2期34卷 289-300页

作者：余英俊胡晓石小涛张永年洪亮柯森繁三峡大学水利与环境学院湖北443002

为研究鱼体摆尾时压力场分布特征及其游泳动力的形成过程,本文以拉萨裸裂尻幼鱼为研究对象,利用粒子图像测速技术(PIV)获得幼鱼在自由游泳摆尾的压力分布规律。结果表明:幼鱼需要借助尾鳍的摆动来形成射流推动鱼体前进,沿着尾部轮廓的... 详细信息

为研究鱼体摆尾时压力场分布特征及其游泳动力的形成过程,本文以拉萨裸裂尻幼鱼为研究对象,利用粒子图像测速技术(PIV)获得幼鱼在自由游泳摆尾的压力分布规律。结果表明:幼鱼需要借助尾鳍的摆动来形成射流推动鱼体前进,沿着尾部轮廓的凹陷处流体压力为负值,正压则沿着尾部轮廓的凸起处分布;拉萨裸裂尻幼鱼的整个摆尾过程可分为"S"形(T=0～50ms)、"C"形(T=50～150ms)和"C"形回摆(T=150～400ms)三个阶段。"S"形阶段,正压区合力F随时间T先减小后增大,负压区合力F随时间T先增大后减小,正压区和负压区的合力F分布范围为0.88～1.03mN/BL、-0.86～-0.38mN/BL;"C"形阶段,正压区和负压区的合力F分别逐渐增大至3.45mN/BL、-1.62mN/BL;"C"形回摆阶段,正压区和负压区的合力F分别逐渐减小至-0.43mN/BL、1.63mN/BL。

关键词： PIV 拉萨裸裂尻摆尾行为压力分布力学特性游泳动力

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客车骨架设计缺陷引起的怠速低频噪声问题

客车技术与研究 2016年第3期38卷 18-20页

作者：雷龙居晓华余英俊张伟金龙联合汽车工业(苏州)有限公司技术中心江苏苏州215026 江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江213001

某些客车怠速时,车辆中部靠前位置会感觉到明显的压迫感。本文通过测试某问题车辆的低频噪声,并对骨架模态和车厢声学模态进行计算和分析,发现其主要原因为车辆骨架的局部模态位置与车厢的声学模态位置相重合,最后通过对车辆骨架的改进... 详细信息

某些客车怠速时,车辆中部靠前位置会感觉到明显的压迫感。本文通过测试某问题车辆的低频噪声,并对骨架模态和车厢声学模态进行计算和分析,发现其主要原因为车辆骨架的局部模态位置与车厢的声学模态位置相重合,最后通过对车辆骨架的改进,解决了车辆怠速低频噪声问题。

关键词：客车骨架设计模态分析低频噪声

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某中型客车侧倾问题分析

客车技术与研究 2016年第5期38卷 23-26页

作者：王昆余英俊袁绍华袁绍显金龙联合汽车工业(苏州)有限公司江苏苏州215026

建立客车侧倾的数学模型,并利用所建立的模型对某中型旅行客车的侧倾角进行计算,最后就提高客车抗侧倾能力的措施进行分析。

关键词：中型客车侧倾问题数学模型

射频识别技术(RFID)在鱼道监测中的应用

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水生态学杂志 2018年第2期39卷 11-17页

作者：魏永才余英俊丁晓波王义川王从锋李卫明石小涛胡晓三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心湖北宜昌443002 三峡大学计算机与信息学院湖北宜昌443002

过鱼效果的监测评价及相应技术优化是鱼道成功运行的保证。通过对比射频识别技术与其他水生生物监测技术之间的优缺点,从鱼类生理伤害度、监测精度、标签遗失率以及适用鱼类个体尺寸范围和监测成本等方面,阐述了射频识别技术在鱼道监测... 详细信息

过鱼效果的监测评价及相应技术优化是鱼道成功运行的保证。通过对比射频识别技术与其他水生生物监测技术之间的优缺点,从鱼类生理伤害度、监测精度、标签遗失率以及适用鱼类个体尺寸范围和监测成本等方面,阐述了射频识别技术在鱼道监测工作中的优越性。结合射频识别技术在鱼道内部通过效果、鱼道进口吸引效果和鱼道河流连通性修复方面的应用,概括了射频识别技术应用现状及其所包含的关键技术,加强射频识别技术的研究对鱼道监测、评价、优化具有重大意义。

关键词：鱼道过鱼效果监测射频识别