基于PIV技术草金鱼幼鱼转弯运动动力学特性 下载：22 浏览：228

张娟1 张英1 黄小双1 刘必林1,2,3,4 陈新军1,2,3,4 孔祥洪1,2,3,4 陈家祺1 《中国水产学报》 2024年1期

摘要: 为了解观赏鱼类在转弯运动状态下的推进机理及推进性能，以体长为5～8 cm的草金鱼(Carassius auratus)幼鱼为研究对象，利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)和涡量矩定理，对机动转弯运动流体流场变化进行追踪，分析了幼鱼转弯过程中尾部的运动特征和动力学特性。结果表明：草金鱼幼鱼转弯过程中，形态结构主要发生C型、S+C型结构两种变化，转弯过程中幼鱼尾部周围流场的正、负值涡量交替出现；鱼体形态呈C型结构转弯时，幼鱼平均速度为0.130 7 m/s,流体对幼鱼尾部产生的正作用力为2.06～133.49 mN,负作用力为-83.85～-2.15 mN;鱼体形态呈S+C型结构转弯时，幼鱼平均速度为0.104 4 m/s,流体对幼鱼尾部产生的正作用力为24.06～80.95 mN,负作用力为-59.60～-5.86 mN。研究表明，转弯时鱼体形态呈C型结构变化的机动性能优于鱼体形态呈S+C型结构变化，且不同转弯类型产生作用力峰值的时刻不同。