IPMC水下仿生机器鱼推进机理建模与实验

建立了基于离子交换聚合体金属合成物(IPMC)水下仿生机器鱼推进理论模型,并利用自主拖曳平台设计实验,获得机器鱼游动效率实验数据.实验结果与模型仿真计算结果十分吻合,验证了理论模型的可靠性.     

机器鱼运动建模

本文以水下航行体原理样机"机器鱼"为研究对象.分析了机器鱼的水动力特性以及推进系统的特殊性,建立了机器鱼的空间五自由度运动模型.     

可变面积仿生尾鳍设计及推力分析

为提高尾鳍摆动推进仿生机器鱼游动时的推力，设计了一种可变面积仿生尾鳍。建立尾鳍三维运动学模型，利用有限体积法对模型及计算区域进行离散，使用非耦合隐式求解器求解非定常不可压缩N S方程和连续性方程；采用在尾鳍表面设置漏空区域方法，研究了相同运动学参数下，尾鳍漏空区域的形状、位置和大小等参数对推力的影响，重点对比分析固定面积与变面积推力的变化。结果表明：适时改变尾鳍面积有利于提高尾鳍摆动推进力，在给定研究条件可提高20%至25%推进力；从尾鳍表面压力和周围区域流体迹线分布情况，结合尾鳍不同切面涡结构，揭示了试验结果的内在原理。该研究成果为优化尾鳍摆动推进的仿生机器鱼设计提供了参考。     

紧急放空情况下脐带缆内液压管路建模与仿真

介绍了深水油气田水下复合电液控制系统的基本组成和工作原理，对脐带缆紧急放空的工作原理进行了分析。利用AMESim 液压仿真软件为水下复合电液控制系统建立仿真模型，依据南海某油田水下控制系统的基本参数进行参数输入，对4 种不同液压管径的紧急放空时间进行仿真，绘制出口流量、水下蓄能器气体压力、水下蓄能器气体体积的时间变化曲线，根据仿真结果选择合适的液压管径。将仿真结果与国外对该项目仿真结果进行对比，两个结果相差5% 以内，验证了仿真模型和仿真结果的正确性，同时，仿真结果可以为水下控制系统设计和脐带缆选型提供技术参考。     

基于FLUENT的大气喷射器工作性能数值仿真研究

影响大气喷射器工作性能的因素非常多．诸如它的几何尺寸和几何变形．工作流体的性质,真空泵的抽气能力．投入使用时的压强工况,运行过程中的温度工况等等．本文利用数值模拟的方法,借助FLUENT软件,研究大气喷射器投入使用时的压强工况对其工作性能的影响．研究表明：1）随着引射流体入口压强的逐步增大,凝汽器的真空度逐渐下降,引射系数逐渐变大;2）混合流体出口压强在10kPa到13kPa变化时．引射系数基本保持定值;3）随着混合流体出口压强的逐步增大,扩压管喉部后方的激波逐步减弱,且最佳混合流体出口压强应保持在13kPa．     

太湖黄颡鱼生物学和渔业的初步分析

分析了太湖黄颡鱼（Peteobagrusfulvidraco）的一般生物学特性,包括种内性状变异、年龄与生长、食性、繁殖等,并对黄颡鱼在太湖渔业开发中的作用进行了评价。结果表明：黄颡鱼对太湖经济鱼类危害不大,而且有抑制野杂鱼过量繁殖的作用,因此认为在太湖现有的生态条件下,黄颡鱼应作为优质鱼类加以保护。     

基于FLUENT的大气喷射器工作性能数值仿真研究

影响大气喷射器工作性能的因素非常多,诸如它的几何尺寸和几何变形,工作流体的性质,真空泵的抽气能力,投入使用时的压强工况,运行过程中的温度工况等等。本文利用数值模拟的方法,借助FLUENT软件,研究大气喷射器投入使用时的压强工况对其工作性能的影响。研究表明:1)随着引射流体入口压强的逐步增大,凝汽器的真空度逐渐下降,引射系数逐渐变大;2)混合流体出口压强在10KPa到13KPa变化时,引射系数基本保持定值,3)随着混合流体出口压强的逐步增大,扩压管喉部后方的激波逐步减弱,且最佳混合流体出口压强应保持在13KPa。     

长处与短处

鱼类,靠鳔来进行自由沉浮,当鳔内充满空气时鱼上浮,释放空气时则下沉。鲨鱼天生没有鱼鳔,一旦停止游动,它就会像石头一样葬身海底。为了生存,鲨鱼必须不断地游动,一刻也不能停歇,哪怕睡着的时候,也得奋力游动。持续地游动,要消耗大量体力;体力,得靠大量捕食猎物来补充。在弱肉强食的海底     

基于FLUENT的管壳换热器壳程流场数值模拟与分析

通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κε湍流模型,应用CFD软件FLUENT对壳程流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了不同折流板间距情况下壳程流体温度场、压力场以及速度场的分布情况。分析了折流板间距对壳程流体流场分布、换热器传热速率以及压力损失的影响,并得出了进口流速与传热量和压力损失之间的关系。模拟结果与理论研究结果相符合,对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值。     

再访大鳌镇

1998年秋,省老促会副理事长陈全、蔡辉等一行,到新会市大鳌镇,围绕老区向农业现代化起步问题进行调查,写了一篇《“鳌鱼“是怎样游动起来的?》报道,刊登在《源流》1999年第1期。文章发表后,引起有关人士的关注,去年10月,他们一行再到大鳌,探望“鳌鱼“游动得是否更加欢畅。平衡游动大鳌位于新会东南部边缘,是西江下游经磨刀门水道冲积状如鳌鱼的两个江心岛(大鳌岛和大屿岛)。这个大沙田地区,东邻中山横栏,     

冷却风机性能试验的仿真计算方法研究

针对冷却风机在设计优化过程中存在试验成本高和效率低等缺点，课题组提出了基于CFD的风机性能试验仿真方法。冷却风机性能试验仿真以CATIA建模软件和FLUENT流体仿真软件为基础，通过CFD计算，实现对冷却风机气动性能参数的分析与研究。仿真的湍流模型采用RNG κ ε模型，旋转模型采用MRF多重参考坐标系模型，求解方法选用SIMPLE算法。通过仿真数据与试验数据的对比，得出各性能参数的仿真误差均在9%以下，仿真精度在可接受范围内。研究结果表明：冷却风机性能试验仿真的条件设置和计算方法可以满足一般工程应用；仿真模型具有一定的应用价值，可以利用其研究冷却风机的气动性能。     

基于湍流自旋理论的二维方腔旋转流动的数值模拟

基于湍流自旋理论对旋转方腔内不可压流体的流动进行了二维数值模拟,用有限容积法在交叉网格上对控制方程进行离散,采用SIMPLEC算法进行计算,对流项的离散方面采用了延迟修正的QUICK格式,最后采用二维的TDMA算法进行迭代求解,并对边界条件处理采用了Block块技术.同时与经典理论即Navier-Stokes（N-S）方程的模拟情况做了比较.得出下列结论：N-S方程表明方腔旋转时内部流体只会作刚体旋转;而自旋模型表明该类流动具有不平凡性和不稳定性：即流体的内聚力不足以使流体跟随固体边界作刚体运动,旋转边界必然在流体中诱导出小尺度耗散涡旋,这些小尺度涡旋在固壁附近组织出正负相间的拓扑缺陷（涡旋场强）,这一流体定向奇性会与速度场耦合,并容易形成复杂的大尺度的涡旋运动.     

从《说文解字·鱼部》看中国古代的鱼文化

《说文解字》共收“鱼”部字103个。以《说文解字》所收录的鱼部字为依据,通过形义联系以及传世文献的佐证来探索中国古代的鱼文化。研究发现,随着捕鱼技术的进步和渔业产量的增加,古人不仅对鱼类品种的认识逐渐增多,而且开始积累鱼类分类认识,并带来了丰富的鱼类饮食文化。所有这些都构成了中国古代鱼文化的重要内涵。     

人体内的铁为何不生锈？

科学家经过长时间的研究和探索发现：鱼跳跃出水面，有的是为了觅食，有的是为了逃避敌人的追杀，而有的则是为了吸引异性。另外还有其他一些原因，比如鲸鱼、鲨鱼和金枪鱼等常常被有吸管并携带寄生虫的长脚鱼纠缠，     

三角形通道入口段流动与换热性能的研究

本文对直角等腰三角形通道内流体在混合入口段的流动特性和换热特性进行了数值分析,并用激光多普勒测速仪作了流动特性的实验研究。在理论计算中,考虑了通道内二次流和湍流切应力的各向异性,采用一组贴体正交曲线网格、湍流代数应力模式和k-ε方程,从而得到接近于真实流体的流动与换热性能。实验数据与计算结果吻合较好。     

Y型介质雾化烧嘴混合段流场的数值计算

本文提出了Y型介质雾化烧嘴混合段三元两相流动的物理模型,并建立了与之对应的数学模型。文中用数值计算方法对此段流场进行了探讨性求解。为了计算界面波动的影响,引入了界面函数,并且考虑了由于气相中液滴的存在而造成的有效粘度的变化。对核心湍流计算时采用了K—ε湍流模型,对三元的连续性方程、动量方程、湍动能方程、湍流耗散率方程采用数值方法进行了计算,解出了Y型介质雾化烧嘴混合段内压力场、速度场、湍流流场、液膜的变化;并对求解出的压力场与实验结果进行了校核,对进一步完善数学模型提出了一些改进意见。     

飞机除冰冲击射流多相流耦合模型研究

以飞机除冰喷洒作业为研究对象,对冲击射流与冲击壁面进行建模和数值模拟,分析了冲击壁面的速度压力分布特性。用相场函数φ解释了相场和水平集模型模拟出的射流偏转现象,探讨了冲击射流周围压强分布梯度不均匀的原因,以Realizable k-ε湍流模型为基础对比了不同多相流数值模型的模拟结果。发现冲击射流的截面沿着中心轴线呈锥状发展,在滞点处流速迅速衰减为0,压强达到最大值。壁面射流在偏离滞点0.15～0.2 m的位置逐渐获得最大流动速度。最后对比了实验常用的紊流系数与不同多相流模型的模拟结果。综合考虑模型模拟出的速度、压力分布特性及射流紊流系数得出结论：混合物模型和相传递混合模型比较适合进行飞机除冰射流以及类似的大流速、多流体微团类的流动研究。     

鱼儿鱼儿水中游

提起鱼,相信大家都不会陌生。同学们也许会争着告诉我自己见过的鱼类呢,比如鲤鱼啦、鲫鱼啦、泥鳅鱼啦……还有带鱼、鳗鱼、大鲨鱼……可能你还会告诉我很多关于鱼类的知识吧?比如鱼类是地球上最早长出脊椎的动物,是脊椎动物中最大最古老的一类;还有鱼类都是冷血动物,用鳃呼吸,生活在水中;以及鱼的种类有2.5万种之多……大家说得都对,鱼的种类真是太丰富了。今天,就让我们去认识两种有趣的鱼。     

厦门鲨鱼的研究。(三)食料的分析

一、引言关于中国海洋鱼类食料的研究,以往做得很少。据作者所知,周楠生和郑重做过厦门海洋经济鱼类(黄花鱼,带鱼,鳓鱼和加力鱼等)食料的调查。陈培光曾分析厦门(?)鱼科的食料。本文把厦门比较常见的鲨鱼的食料加以初步研究。这些工作仅仅是我国海洋鱼类食料研究的一个开端。以后为了大力发展渔业,必须加强这方面的科学研究。因为知道了鱼类的食料,便可以指导渔民用什么饵料钓捕什么鱼类,并且还可以帮助渔民探索鱼类觅食洄游的路线而找到渔场。由此可见,这项研究一方面可以结合教学,充实鱼类生态学的本国材料;另一方面可以结合生产,帮助渔民进行     

软性磨粒流加工中约束模块的设计方法研究

针对软性磨粒流加工方法的特点提出了约束模块的设计目标、设计方法。以最简单的约束模块结构为研究对象,利用Realizable κε湍流模型和Mixture两相流模型对流道内流场进行仿真,并通过试验进行对比。突起结构约束模块可以有效增强突起结构对应区域流速和动压力,试验工件表面在突起结构对应区域光洁度得到明显提高。 