仿生体产生非定常驱动力的三维流场实验研究

动物利用身体的拍动产生流体作用力是提供动物游动和飞行的主要动力，该机理涉及三维效应和非定常效应。由于此类问题的复杂性，流动的三维结构、流场和受力的相应关系至今了解甚少，有关的实验研究的报导也较少。建立基于仿生学的实验模型平台，采用DSPIV（数字式体视粒子图像测速系统），锁相控制和三维图像重建等技术，以获得时间序列上（整个周期的）全流场的三维空间观测数据，同时通过无支杆实验模型支撑机构，传感器测力和采用一种新的动量法得到与流动结构相对应的作用于仿生体模型上的周期性非定常流体驱动力，建立起时间历程上的三维流动结构和流体驱动力之间的相应关系，从而更全面、准确、精细地研究动物身体的拍动参数、形体结构对产生的旋涡的空间结构、发展演化和相互作用的影响，进一步揭示动物拍动产生高效流体驱动力的机理，为今后研究动物自主游动或飞行的仿生流体力学打下了坚实的基础。