鱼类自主游动推进机理与游动性能二维数值模拟研究

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作者 贾瑞 杨光 +3 位作者 万宇 张鹏 杜洪波 李文杰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1559-1569,共11页

推进机理及游动性能研究对鱼类洄游通道建设具有重要意义。利用计算流体动力学方法结合重叠网格技术,通过编译控制鱼体摆动的UDF程序,对二维鱼类自主游动进行模拟,分析鱼体压力场分布及反卡门涡街结构演化过程与参数变化情况,开展不同... 推进机理及游动性能研究对鱼类洄游通道建设具有重要意义。利用计算流体动力学方法结合重叠网格技术,通过编译控制鱼体摆动的UDF程序,对二维鱼类自主游动进行模拟,分析鱼体压力场分布及反卡门涡街结构演化过程与参数变化情况,开展不同摆尾频率、摆尾幅度、鱼体体形及尾鳍尺寸等参数下鱼类游动性能及鱼体受力的变化情况,揭示鱼类自主游动过程中的游动机理。研究结果表明:(1)鱼体尾鳍周期性往复摆动下漩涡脱落形成反卡门涡街,是鱼体前进推力的主要来源,且随着摆尾频率、摆尾幅度的增加,鱼体尾部涡街长度、涡街强度逐渐增加,而摆尾幅度对涡街宽度的影响较大;(2)随着摆尾频率、摆尾幅度的增加,纵向平均合力系数和最大侧向力系数均增大,使得鱼类获得较大的游动速度,但摆尾频率改变时平均合力系数和游动速度的增加更为明显,摆尾幅度改变时最大侧向力系数的增加更为明显;(3)随着体宽指数的增加,纵向平均合力系数逐渐减小,需克服的游动阻力增加,使得鱼类游动速度逐渐减小,而最大侧向力系数逐渐增加;(4)随着尾鳍指数的增加,纵向平均合力系数和最大侧向力系数均增大,使得鱼类游动速度逐渐增大。研究成果可为鱼类生境恢复营造提供支撑。 展开更多

关键词 推进机理 游动性能 摆尾频率 摆尾幅度 体宽指数 尾鳍指数

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水下仿生机器鱼的研究进展I——鱼类推进机理 被引量：55

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作者 梁建宏 王田苗 魏洪兴 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期107-111,共5页

仿生机器鱼技术是近年来水下机器人领域研究的热点之一 ,它为研制高效、高机动性和低噪声的水下运载器提供了新的思路 .本文以鱼的脊椎曲线为研究对象 ,提出了一种新的鱼类推进机理——波动推进 ,分析了波动推进过程中的运动阻力 .通过... 仿生机器鱼技术是近年来水下机器人领域研究的热点之一 ,它为研制高效、高机动性和低噪声的水下运载器提供了新的思路 .本文以鱼的脊椎曲线为研究对象 ,提出了一种新的鱼类推进机理——波动推进 ,分析了波动推进过程中的运动阻力 .通过鱼类游动观测实验和仿生机器鳗鱼的研制 。 展开更多

关键词 仿生机器鱼 脊椎曲线 波动推进 观测实验 水下机器人 鱼类 推进机理

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泳动微机器人推进机理研究 被引量：5

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作者 谭湘强 钟映春 杨宜民 《机械工程师》 2002年第10期3-6,共4页

研究了IPMC高分子材料驱动的仿生鱼型泳动微机器人,分析了IPMC材料的弯曲特性、主要研究问题以及鱼类波状运动的机理。该微机器人具有柔韧性好、低电压驱动、良好的响应性能等特点,因此在工业、医疗领域具有广阔的应用前景。

关键词 仿生 泳动 微机器人 IPMC 波状运动 推进机理

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我国政府权力清单制度推进机理与完善策略研究——基于新公共服务理论的实践 被引量：4

4

作者 叶勇 林仁镇 《电子科技大学学报（社科版）》 2019年第3期48-53,62,共7页

作为我国政治文明发展过程中对权力规约的热点探索,政府权力清单制度在当今公共议题讨论中日渐兴盛。但当前政府权力清单制度在一定程度上存在着实践改革需求和理论滋养供给之间的矛盾问题。新公共服务理论作为一种来自实践的“应用科学... 作为我国政治文明发展过程中对权力规约的热点探索,政府权力清单制度在当今公共议题讨论中日渐兴盛。但当前政府权力清单制度在一定程度上存在着实践改革需求和理论滋养供给之间的矛盾问题。新公共服务理论作为一种来自实践的“应用科学”,它强调对政府的责任意识、服务理念与公民精神等的尊崇和彰显,而这些不仅能够让我们客观地反思政府权力清单制度实施困局以提供崭新的参照系,还为进一步的改革创新构筑了生动鲜活的推进机理。通过新公共服务理论的一般性原则与政府权力清单制度这一特定领域的公共行政改革相关联,提出当前完善政府权力清单制度应该做好强调政府责任,匹配权责关系;注重减权增服,提升服务效能;营造民主氛围,突出公民参与。 展开更多

关键词 政府权力清单制度 新公共服务理论 推进机理

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“三区同建”下乡村振兴的推进机理与对策——以罗霄山片区安仁县为例

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作者 曹文献 《农村经济与科技》 2022年第3期4-7,共4页

随着新时代脱贫攻坚目标任务如期完成,我国已经进入了全面推进乡村振兴、加快实现农业农村现代化的新征程。基于郴州市提出的城镇镇区、工业园区、特色农业区“三区同建”规划,以罗霄山郴州片区安仁县为例,分析了乡村振兴的推进机理:构... 随着新时代脱贫攻坚目标任务如期完成,我国已经进入了全面推进乡村振兴、加快实现农业农村现代化的新征程。基于郴州市提出的城镇镇区、工业园区、特色农业区“三区同建”规划,以罗霄山郴州片区安仁县为例,分析了乡村振兴的推进机理:构建新型城镇村体系,为产业和要素集聚创造良好发展条件;依托工业园区建设,为新型城镇和特色农业发展奠定基础;发展特色休闲农业,为城乡大互动提供突破口和切入点。同时提出要从农地增值模式和土地收益分配、建立“以市场主导、政府引导、民间参与”的投融资机制、完善社会保障、做好脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接几个方面着力的对策。 展开更多

关键词 三区同建 乡村振兴 罗霄山片区 推进机理

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习近平共同富裕思想在乡村振兴中的推进机理探赜

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作者 杨琴 胡斐翔 《德宏师范高等专科学校学报》 2022年第3期5-11,共7页

习近平共同富裕思想贯穿于乡村振兴战略全过程,对乡村振兴的高质量推进具有重大指导意义,乡村振兴则是习近平共同富裕思想的主要内容,二者相辅相成、密切联系,共同为实现中华民族伟大复兴中国梦夯实基础。习近平共同富裕思想在乡村振兴... 习近平共同富裕思想贯穿于乡村振兴战略全过程,对乡村振兴的高质量推进具有重大指导意义,乡村振兴则是习近平共同富裕思想的主要内容,二者相辅相成、密切联系,共同为实现中华民族伟大复兴中国梦夯实基础。习近平共同富裕思想在乡村振兴中的推进逻辑、推进媒介、价值体现、实践路径方面蕴含着新时代中国特色社会主义现代化的致富方案,不断推动着新时代的中国向着社会主义现代化强国的目标迈进。 展开更多

关键词 习近平共同富裕思想 乡村振兴 推进机理

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非营利组织推进企业社会责任机理探析 被引量：5

7

作者 黄光 罗文恩 周延风 《经济问题》 CSSCI 北大核心 2008年第11期73-76,共4页

分析了非营利组织与企业社会责任的契合性,从历史演进的角度着重论述了非营利组织推进企业社会责任的三种方式:监督式、对话式和合作式推进方式,并详细探讨了目前最普遍的推进方式——合作式的具体形式选择和存在风险。在此基础上,扼要... 分析了非营利组织与企业社会责任的契合性,从历史演进的角度着重论述了非营利组织推进企业社会责任的三种方式:监督式、对话式和合作式推进方式,并详细探讨了目前最普遍的推进方式——合作式的具体形式选择和存在风险。在此基础上,扼要讨论了目前中国非营利组织推进企业社会责任所面临的困境以及解决思路。 展开更多

关键词 非营利组织 企业社会责任 推进机理 合作式

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激光等离子体推进机理的初步分析 被引量：10

8

作者 张兴强 鲁建业 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期40-46,共7页

激光等离子体推进机理是激光推进技术的关键。基于平均原子(离子)模型(AAM)和碰撞-辐射平衡模型(CRM),对激光与等离子体相互作用过程进行了耦合计算,得出了一些特性参数。激光打碳靶实验结果验证了模拟结果的正确性,表明激光双脉冲打碳... 激光等离子体推进机理是激光推进技术的关键。基于平均原子(离子)模型(AAM)和碰撞-辐射平衡模型(CRM),对激光与等离子体相互作用过程进行了耦合计算,得出了一些特性参数。激光打碳靶实验结果验证了模拟结果的正确性,表明激光双脉冲打碳靶比单脉冲多产生最高为50%的冲量耦合系数,有利于激光推进。这为激光等离子体推进的进一步研究提供参考。 展开更多

关键词 光电子学 激光等离子体推进 推进机理 理论模拟 实验研究

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鱼类尾鳍推进机理及游泳能力影响参数分析 被引量：4

9

作者 初文华 员庆 +3 位作者 孔祥洪 张忠 李浩然 钱卫国 《上海海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1224-1234,共11页

鱼类以其高效灵活的游泳能力成为生物学家与仿生学研究者长期以来的重要研究对象。研究选取以尾鳍推进游泳方式的鱼类为研究对象,构建仿生鱼几何模型与运动控制模型,利用计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)结合动网格... 鱼类以其高效灵活的游泳能力成为生物学家与仿生学研究者长期以来的重要研究对象。研究选取以尾鳍推进游泳方式的鱼类为研究对象,构建仿生鱼几何模型与运动控制模型,利用计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)结合动网格技术,对其游泳行为进行数值模拟,研究分析其尾鳍摆动的推进机理,并在此基础上通过改变尾拍频率、摆动幅值、鱼体体波波长及鱼体体型等参数,结合鱼类的突进运动、游泳方式及体型进化等生物学特性探究不同参数对鱼类游泳能力的影响规律。研究结果表明:鱼类尾鳍摆动时尾部流场中形成的反卡门涡街是推进力的主要成因;尾拍频率和摆动幅值的增加,可使鱼类在短时间内获得较高的突进速度;当λ=0.75 L,a(x)_(max)=0.1,为获得1.0 L/s的游泳速度,尾拍频率需达到2 Hz左右;鱼体摆动时体波波长(λ)的改变将引起游泳方式的变化,当λ达到0.75 L左右,鱼体可以以0.5 L/s的速度向前游动,且推进力随体波波长增加逐渐增大;细长体型鱼类相比头大身小体型鱼类游动时产生的压差阻力小,因此,在相同的尾鳍推进模式下能够获得更大的推力。本文的研究结果可以为仿生鱼水下航行器的快速性优化设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 鱼类 推进机理 游泳能力 影响参数 数值模拟

原文传递

身体/尾鳍推进模式仿生机器鱼研究的进展与分析 被引量：47

10

作者 王安忆 刘贵杰 +1 位作者 王新宝 付碧波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期137-146,共10页

随着海洋资源越来越受到国家重视,水下机器人已成为科研的热点。仿生机器鱼作为水下机器人,具有低噪声、对环境扰动小等特点。身体/尾鳍推进模式(Body and/or caudal fin,BCF)仿生机器鱼是指以身体/尾鳍推进模式推进的仿生机器鱼,它具... 随着海洋资源越来越受到国家重视,水下机器人已成为科研的热点。仿生机器鱼作为水下机器人,具有低噪声、对环境扰动小等特点。身体/尾鳍推进模式(Body and/or caudal fin,BCF)仿生机器鱼是指以身体/尾鳍推进模式推进的仿生机器鱼,它具有高速、高效、机动性高等优势,是近年来仿生机器鱼研制的重点。随着1994年首条仿生机器鱼的研制成功,许多优秀的相关研制成果已应用到水下考古、水质监测、污染检测等领域。基于此,介绍BCF鱼类的分类及特点、BCF生物鱼以及仿生鱼的推进机理,并着重介绍国内外BCF仿生样机的研制进展,对已有样机的驱动方式、机械结构和游动性能进行详细分析,揭示不同驱动方式所面临的技术问题,在此基础上总结BCF仿生机器鱼的发展趋势和应用前景。 展开更多

关键词 身体/尾鳍推进模式 仿生机器鱼 推进机理 现状

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水下仿鱼推进器的分析 被引量：1

11

作者 王光明 沈林成 《兵工自动化》 2006年第5期7-9,共3页

鱼类推进模式分为波动和摆动推进模式,由此产生了仿鱼推进机理及推进技术。仿鱼推进系统设计主要包括诸如载体和推进器(鳍)的结构与形态、鳍的力学特性(惯量和硬度等)、致动机构选择与布置、传感器的选择与布置等问题。

关键词 水下仿生推进器 推进机理 推进技术

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仿鱼长鳍波动推进水下航行器研究进展与分析 被引量：1

12

作者 王睿 王硕 魏清平 《自动化博览》 2015年第7期70-74,共5页

作为一种新型水下机器人,仿鱼长鳍波动推进水下航行器具有噪声低、机动性好等传统水下航行器无法比拟的优点,并得到相关研究人员的广泛关注。本文主要介绍了国内外在仿鱼长鳍波动推进水下航行器推进机理和系统研制方面开展的主要研究工... 作为一种新型水下机器人,仿鱼长鳍波动推进水下航行器具有噪声低、机动性好等传统水下航行器无法比拟的优点,并得到相关研究人员的广泛关注。本文主要介绍了国内外在仿鱼长鳍波动推进水下航行器推进机理和系统研制方面开展的主要研究工作,在此基础上,分析总结了提升仿鱼长鳍波动推进水下航行器性能需要深入讨论和研究的一些问题。 展开更多

关键词 仿生机器鱼 波动鳍 推进机理 系统研制 运动控制

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水生动物运动机理对泳动微机器人研究的借鉴和启发

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作者 钟映春 杨宜民 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第z1期185-189,共5页

泳动微机器人是采用微驱动器致动,模仿水生动物游泳的方式推进的新型微机器人.在深入分析了水中生存的鞭毛类生物和鱼类的身体特征以及它们推进机理的基础上,系统总结了水生动物运动机理对泳动微机器人设计与研究的借鉴和启发作用,为微... 泳动微机器人是采用微驱动器致动,模仿水生动物游泳的方式推进的新型微机器人.在深入分析了水中生存的鞭毛类生物和鱼类的身体特征以及它们推进机理的基础上,系统总结了水生动物运动机理对泳动微机器人设计与研究的借鉴和启发作用,为微机器人实现良好泳动奠定基础. 展开更多

关键词 泳动 微机器人 水生动物 推进机理

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仿鱼水下推进器的设计

14

作者 顾菊芬 彭琛 《无锡商业职业技术学院学报》 2008年第3期42-44,共3页

文章根据仿生学原理研制了一平面5关节、具有胸鳍和尾鳍的仿鱼水下推进器。介绍了该仿鱼推进器的推进机理及机械结构、控制电路及程序。通过实验定性分析了胸鳍、尾鳍、鱼身体关节的摆动幅度、频率对该水下推进器的推进速度、上浮下潜... 文章根据仿生学原理研制了一平面5关节、具有胸鳍和尾鳍的仿鱼水下推进器。介绍了该仿鱼推进器的推进机理及机械结构、控制电路及程序。通过实验定性分析了胸鳍、尾鳍、鱼身体关节的摆动幅度、频率对该水下推进器的推进速度、上浮下潜力和转弯角度的影响,为研制新型水下推进器提供有意义的探索。 展开更多

关键词 仿鱼水下推进器 推进机理 新型水下推进器

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超强激光等离子体推进新机制 被引量：1

15

作者 孔新红 郝东山 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期327-330,共4页

应用Compton散射模型、平均原子模型和碰撞-辐射模型,研究了超强激光等离子体推进机制,提出了将入射光和Compton散射光作为超强激光等离子体推进新机制,给出了束缚电子占据概率和流体力学修正方程,得到了O、Ne、N、Xe的等离子体烧蚀压... 应用Compton散射模型、平均原子模型和碰撞-辐射模型,研究了超强激光等离子体推进机制,提出了将入射光和Compton散射光作为超强激光等离子体推进新机制,给出了束缚电子占据概率和流体力学修正方程,得到了O、Ne、N、Xe的等离子体烧蚀压、等效烧蚀深度和烧蚀速度随入射激光功率密度变化的模拟结果。结果表明:与散射前相比,随着激光功率密度增大,Xe烧蚀压最大,其次是Ne、O、N;O等效烧蚀深度最大,其次是N、Xe、Ne;Ne弛豫时间最长,其次是O、N、Xe;Xe烧蚀速度最快,其次是Ne、O、N。采用含电子多的轻元素超强激光等离子体,有利于等离子体整体推进。 展开更多

关键词 等离子体 超强激光 推进机理 非线性Compton散射

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仿生机器鱼研究的进展与分析 被引量：60

16

作者 喻俊志 陈尔奎 +1 位作者 王硕 谭民 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期485-491,共7页

介绍了仿生机器鱼具有效率高、机动性好、噪音低、对环境扰动小的特点和几种分类方法,以及国内外在鱼类推进机理和仿生机器鱼研制方面的成果和现状,在此基础上分析了机器鱼研究的主要内容:鱼类推进理论模型、仿生机器鱼机械结构、仿生... 介绍了仿生机器鱼具有效率高、机动性好、噪音低、对环境扰动小的特点和几种分类方法,以及国内外在鱼类推进机理和仿生机器鱼研制方面的成果和现状,在此基础上分析了机器鱼研究的主要内容:鱼类推进理论模型、仿生机器鱼机械结构、仿生机器鱼游动的推进速度、运动方程、Q效率、Q功率等方面的客观规律,特别是其控制性能和相关技术问题。 展开更多

关键词 机器人 仿生机器鱼 推进机理 机械结构

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仿生波动鳍的试验研究 被引量：7

17

作者 林龙信 沈林成 张代兵 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期489-492,共4页

波动鳍是某些MPF鱼类的重要推进器,它通过在水中的波动来产生推进和机动所需的操控力和操控力矩.通过观察可知,波动鳍具有非常优秀的低速稳定和机动性能,可作为传统水下推进器的一种有益补充.该文从波动鳍的推进机理出发,设计了一种仿... 波动鳍是某些MPF鱼类的重要推进器,它通过在水中的波动来产生推进和机动所需的操控力和操控力矩.通过观察可知,波动鳍具有非常优秀的低速稳定和机动性能,可作为传统水下推进器的一种有益补充.该文从波动鳍的推进机理出发,设计了一种仿生波动鳍试验装置,该装置采用"鳍条-柔性蹼"结构,由9根鳍条组成,且每根鳍条均由一个舵机进行独立控制.针对载体推进速度与仿生波动鳍的波频、波幅、波长和波传播方向的关系开展了水池试验研究.试验结果表明,通过对仿生波动鳍的波动进行控制,能够使载体实现灵活的正逆向推进,且不同的波动参数对推进速度和推进效率有较大影响. 展开更多

关键词 仿生波动鳍 水下机器人 推进机理

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基于浸入边界法的拍动翼尾涡结构与水动力分析 被引量：7

18

作者 李宁宇 苏玉民 +2 位作者 刘葳兴 刘鹏 曹建 《应用科技》 CAS 2015年第6期26-31,35,共7页

针对目前拍动翼尾涡结构与水动力性能关系的研究有限,参数影响分析集中于水动力性能方面,且拍动翼等仿生流动的数值模拟经常涉及复杂移动边界问题的现状,应用自主开发的改进浸入边界法数值模拟拍动翼的非定常运动,探讨翼运动学、涡动力... 针对目前拍动翼尾涡结构与水动力性能关系的研究有限,参数影响分析集中于水动力性能方面,且拍动翼等仿生流动的数值模拟经常涉及复杂移动边界问题的现状,应用自主开发的改进浸入边界法数值模拟拍动翼的非定常运动,探讨翼运动学、涡动力学和力的产生之间的关系。结果表明,所提出的边界条件重建算法兼顾计算效率和健壮性,开发的移动边界处理方法可有效解决浸入边界法中移动边界相关问题。三维拍动翼的尾涡由两列形状复杂的涡环组成,这两列涡环与尾流中心线成一定倾角向下游对流。水动力性能随运动参数的变化取决于力产生表象之下的涡动力学,包括涡的强度和方向、涡环的相互连接和粘性耗散。 展开更多

关键词 拍动翼 浸入边界法 尾涡结构 水动力性能 推进机理 不可压缩N-S方程

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大气压非平衡等离子体射流活性粒子产生机制 被引量：6

19

作者 刘欣宇 刘大伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期452-461,共10页

大气压非平衡等离子体中的高能电子和大量活性粒子如O、OH等能够同污染物发生反应,达到促进污染物降解的目的。因此通过数值模拟和实验的方法对大气压脉冲直流等离子体射流推进以及OH产生机理进行了研究。模拟结果表明:介质管内表面附... 大气压非平衡等离子体中的高能电子和大量活性粒子如O、OH等能够同污染物发生反应,达到促进污染物降解的目的。因此通过数值模拟和实验的方法对大气压脉冲直流等离子体射流推进以及OH产生机理进行了研究。模拟结果表明:介质管内表面附近形成的鞘层将等离子体通道和介质隔离开来,介质边缘的强电场增强了气体混合区域的电离,因此射流头部呈现出环状结构。Penning电离在电离过程中起主导作用并提高了等离子体通道的电导率。电子分解水分子,电子和水离子的复合以及O(1D)分解水分子是产生OH最主要的3个反应,其中电子分解水分子在3者中作用最大。工作气体中掺入额外的N2、O2和水蒸气能够小幅度提高OH的密度是因为Penning电离增加了电子密度。由于空气的扩散,尽管掺入水蒸气能够使管内OH密度有显著提高,该方法对提高管外OH密度效果并不明显。选择合适的脉冲周期数是控制射流活性的有效手段。 展开更多

关键词 大气压等离子体 等离子体射流 脉冲直流 射流数值模拟 射流推进机理 羟基产生机制

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基于收敛速度的仿鱼机器人游动力学性能的数值模拟 被引量：1

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作者 夏丹 刘军考 +1 位作者 陈维山 韩路辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期48-54,61,共8页

将速度收敛算法应用于仿鱼机器人直线游动的数值模拟研究中,任意给定初始速度,通过检验游动过程中推进力和阻力的数值动态修正鱼体的游动速度,使其收敛到稳态值,进一步在收敛速度的基础上,对仿鱼机器人稳态游动的力学性能进行数值模拟,... 将速度收敛算法应用于仿鱼机器人直线游动的数值模拟研究中,任意给定初始速度,通过检验游动过程中推进力和阻力的数值动态修正鱼体的游动速度,使其收敛到稳态值,进一步在收敛速度的基础上,对仿鱼机器人稳态游动的力学性能进行数值模拟,揭示其推进机理和流场结构。计算结果表明,改变摆动频率和尾部最大摆幅,采用速度收敛算法可以有效地预测仿鱼机器人的稳态游动速度,进而获得稳态游动的推进力、功率消耗和推进效率,三维流场结构清晰地反映尾部交变的正压梯度与头部的逆压梯度效应。研究结果对于预测仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示稳态游动下仿鱼机器人的推进机理,设计仿鱼机器人的运动参数具有重要意义。 展开更多

关键词 仿鱼机器人 速度收敛算法 收敛速度 推进机理 流场结构

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