【摘 要】
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鱼类在长期残酷的自然选择中形成了它们独一无二的身体形态和运动方式,相比于人类设计制造的传统推进系统,鱼类在水中有着更优异的推进性能,尤其在推进效率方面更是无可比拟。关于鱼类波动推进机理的研究和相关的仿生推进机械的研制一直是工程上的热点,但目前波动推进相关的理论尚不成熟,所设计制造出的仿生机器鱼等机械并不理想,因此完善波动推进相关理论,并将其应用在人类制造的水下推进系统中,以改善传统机械推进工具在机
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鱼类在长期残酷的自然选择中形成了它们独一无二的身体形态和运动方式,相比于人类设计制造的传统推进系统,鱼类在水中有着更优异的推进性能,尤其在推进效率方面更是无可比拟。关于鱼类波动推进机理的研究和相关的仿生推进机械的研制一直是工程上的热点,但目前波动推进相关的理论尚不成熟,所设计制造出的仿生机器鱼等机械并不理想,因此完善波动推进相关理论,并将其应用在人类制造的水下推进系统中,以改善传统机械推进工具在机动性、隐蔽性、稳定性、推进效率等方面的不足就显得十分重要。本文以鲹科鱼和鳗鲡鱼为研究对象,建立模型,推导鱼体波表达式,运用动网格技术使用Fluent软件数值模拟了它们的波动推进过程,重点研究采用BCF波动推进模式时,不同摆动方式、鱼体波频率、鱼体波数、最大摆动幅度、波幅包络线分别对推进速度、推进力、推进效率等水动力性能的影响,最后通过图表对比不同条件下所得的结果,较系统地提出最佳方案。本文得到以下结论:（1）鲹科摆动方式在开阔水域中的性能较鳗鲡摆动方式优秀;（2）鱼体波频率方面,鲹科鱼鱼体波频率2.5Hz最佳,鳗鲡鱼鱼体波频率2Hz最佳;（3）鱼体波数方面,鲹科鱼鱼体波数0.75-0.85时最佳,鳗鲡鱼鱼体波数0.642-0.742时最佳;（4）最大摆动幅度方面,鲹科鱼最大摆动幅度0.075L时最佳,鳗鲡鱼最大摆动幅度0.1L时最佳;（5）不同的波幅包络线对鲹科鱼和鳗鲡鱼波动推进过程中各项水动力性能影响并不大。
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