草鱼幼鱼常规转弯过程的游泳动力特征分析

作者：黄慧玲; 胡晓; 张奔; 杨国党; 龙泽宇; 石小涛

来源：实验力学, 2022, 37(04): 561-572.

DOI：10.7520/1001-4888-21-210

• PIV
• 转弯
• 流体压力
• 推力
• 阻力
• 侧向力

为研究幼鱼在常规转弯过程中的推、阻力形成过程，本文以草鱼幼鱼(Ctenopharyngodon idella)为研究对象，利用PIV(Particle Image Velocimetry)对转弯过程中“C”形弯曲阶段和回摆阶段幼鱼鱼体周身的压力分布，以及分别由流体正、负压形成的推、阻力和侧向力变化规律进行分析。结果表明：草鱼幼鱼在整个转弯过程中平均能产生118.05μN的推力，其中53.99%来源于尾部，鱼体受到的平均阻力达到99.16μN,鱼体中部产生的阻力占比高达54.70%。在“C”形弯曲阶段，幼鱼周身分布的流体负压产生的推力占比达61.56%,是主要的推力形成来源，此时侧向力增大为幼鱼鱼体转弯提供必要的向心力以完成大部分的转弯动作，草鱼幼鱼做加速运动；在回摆阶段，草鱼幼鱼周身流体正压产生的推力占比高达73.80%,此时侧向力迅速减小为0,然后上升以阻止鱼体的继续转动，幼鱼做减速运动。

• 单位
  三峡大学; 上海勘测设计研究院