本书主要介绍蝠鲼的形态学和运动学建模、多模态水动力特性和流场演变规律。全书共8章,首先梳理国内外相关研究工作;接着介绍通过长期开展生物观测建立的高相似蝠鲼形态学及运动学模型;然后针对蝠鲼滑翔、稳速巡航、转弯三种状态,基于浸入边界法和球函数气体动理学格式提出大变形流固耦合计算方法;针对蝠鲼启动加速、交替滑扑两种状态,基于商用软件FLUENT提出自主游动计算方法;最后在此基础上对蝠鲼单体滑翔、主动推进、转弯、交替滑扑状态的水动力特性和流场演化特性进行系统性研究,并开展了蝠鲼集群游动的数值研究。
本书可供船舶与海洋工程、仿生水动力学等领域的科研工作者及高等院校相关专业的师生阅读。
序
前言
第1章 绪论1
1.1 海洋战略和研究意义1
1.2 鱼类推进模式分类2
1.3 鱼类单体游动水动力性能研究现状4
1.3.1 鱼类单体游动数值模拟4
1.3.2 鱼类单体游动实验6
1.3.3 鱼类自主游动数值模拟8
1.4 鱼类集群游动水动力性能研究现状11
1.4.1 鱼类集群游动生物观察11
1.4.2 鱼类集群游动仿真13
1.4.3 鱼类集群游动实验14
第2章 蝠鲼形态学及运动学建模16
2.1 引言16
2.2 形态学观测及建模16
2.2.1 观测设备及数据处理方法16
2.2.2 蝠鲼形态学建模17
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