侧喷射流参数及介质对仿生鱼表面减阻的影响

摘要

为研究射流孔结构参数和流场条件对水下射流减阻的影响，以鲣鱼为对象建立仿生鱼模型，通过模拟鲨鱼鳃部在仿生鱼模型侧面添加月牙形射流孔以建立射流模型.采用数值模拟方法，分析不同射流孔几何结构参数和不同流场条件下喷气射流模型与喷水射流模型对减阻的影响规律.在本文设定的条件范围内，当射流孔位置X=20 mm，高宽比k=2，射流孔高度h=15 mm，速度比为0.5，主流场速度为10 m/s，得到喷水射流模型的最大减阻率为24.64%，喷气射流模型的最大减阻率为10.17%，表明喷水射流模型具备较好的减阻效果.本文通过计算流体动力学（computational fluid dynamics, CFD）仿真分析不同射流孔结构参数下射流介质对仿生鱼表面减阻的影响，为新型水下航行器的设计提供了依据.

关键词

仿生鱼 / 射流减阻 / 数值模拟 / 表面阻力

基金资助

博士后创新人才支持计划（BX20190032）; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（QLH2022-X）