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仿鞭毛菌游动的微型机器人近壁运动
被引量：
1
1
作者
陈柏
朱倩芸
+2 位作者
蒋素荣
李雅娟
吴洪涛
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期106-113,共8页
鞭毛菌及模仿其运行的微机器人在靠近壁面游动时,其运动模式与远离壁面时有所不同。针对这一现象,本文利用抗力理论和Stokes方程的线性性质,对鞭毛菌在壁面附近运动时流体对其施加的作用力进行分析,建立了鞭毛菌近壁运动的动力学模型。...
鞭毛菌及模仿其运行的微机器人在靠近壁面游动时,其运动模式与远离壁面时有所不同。针对这一现象,本文利用抗力理论和Stokes方程的线性性质,对鞭毛菌在壁面附近运动时流体对其施加的作用力进行分析,建立了鞭毛菌近壁运动的动力学模型。同时计算了细菌在平行于壁面平面内的运动轨迹与游动速度,并与实验数据进行对比分析,结果验证了该理论模型的有效性。在此基础上,探讨了鞭毛尾的几何和运动学参数与细菌的速度变化量之间的关系。本文研究为微型仿生游动机器人运动控制时规避近壁效应提供参考依据。
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关键词
仿生游动机器人
鞭毛菌
近壁效应
动力学模型
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职称材料
基于浸没边界法的壁面凸起对仿生鱼游动影响的研究
2
作者
张仲毅
户大勇
+1 位作者
张军
焦艳梅
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第5期97-105,共9页
流体流经壁面凸起后在壁面凸起的后方产生周期性脱落的尾涡,尾涡内流场复杂。当尾涡继续流动流经游动中的仿生鱼时,仿生鱼的水动力系数也随之发生剧烈变化。基于多重直接力浸没边界法,结合狄拉克函数,通过求解不可压缩Navier-Stokes(N-S...
流体流经壁面凸起后在壁面凸起的后方产生周期性脱落的尾涡,尾涡内流场复杂。当尾涡继续流动流经游动中的仿生鱼时,仿生鱼的水动力系数也随之发生剧烈变化。基于多重直接力浸没边界法,结合狄拉克函数,通过求解不可压缩Navier-Stokes(N-S)无量纲方程,对低雷诺数情况下的仿生鱼游动过程进行无量纲化数值模拟研究。为了验证算法和自主开发程序的准确性,对圆柱绕流和NACA0012外形鱼体游动流场进行了验证算例计算,计算结果与文献结果吻合较好,验证了算法和程序的有效性。在此基础上,研究固壁半圆形凸起对仿生鱼游动水动力系数的影响,计算结果表明:当仿生鱼距壁面较近时(d=0.25L),仿生鱼受到远离壁面方向的侧向力和顺时针方向力矩;当仿生鱼距壁面较远时(d=1.25L),仿生鱼受到指向壁面的侧向力和逆时针方向力矩。总体而言,壁面凸起使得仿生鱼更容易在与壁面有一定距离的高度区间内游动,壁面凸起对仿生鱼游动起到了一定减阻作用。
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关键词
仿生鱼游动
近壁效应
浸没边界法
数值模拟
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职称材料
自适应网格在鼓泡塔内气液两相流仿真的应用及实验验证
被引量：
4
3
作者
王洋
梁其宏
《科学技术与工程》
北大核心
2017年第21期275-280,共6页
研究了一种鼓泡塔反应器,气体从鼓泡塔边壁注入与鼓泡塔内的液相发生反应。为准确展现鼓泡塔内气泡形状和分析近壁效应,运用试验和仿真两种方法深入研究鼓泡塔内气液两相流动。试验结果验证了多相流仿真模型的可行性;同时证实了自适应...
研究了一种鼓泡塔反应器,气体从鼓泡塔边壁注入与鼓泡塔内的液相发生反应。为准确展现鼓泡塔内气泡形状和分析近壁效应,运用试验和仿真两种方法深入研究鼓泡塔内气液两相流动。试验结果验证了多相流仿真模型的可行性;同时证实了自适应网格的优越性。相比于多面体网格、裁剪网格、结构网格,自适应网格通过自动加密气泡周围的网格提高仿真精度,改善气液两相流中气泡形状(橄榄状),细化气泡直径范围(1~40 mm),准确地捕捉近壁效应区间(6 cm)。可以为同类别研究提供参考依据。
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关键词
鼓泡塔反应器
自适应网格
气泡形状
近壁效应
气液两相流
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职称材料
题名
仿鞭毛菌游动的微型机器人近壁运动
被引量：
1
1
作者
陈柏
朱倩芸
蒋素荣
李雅娟
吴洪涛
机构
南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期106-113,共8页
基金
国家自然科学基金(51575256)资助项目
江苏省自然科学基金(BK2012798)资助项目
江苏省产学研联合创新基金--前瞻性联合研究(BK2013003-10)资助项目
文摘
鞭毛菌及模仿其运行的微机器人在靠近壁面游动时,其运动模式与远离壁面时有所不同。针对这一现象,本文利用抗力理论和Stokes方程的线性性质,对鞭毛菌在壁面附近运动时流体对其施加的作用力进行分析,建立了鞭毛菌近壁运动的动力学模型。同时计算了细菌在平行于壁面平面内的运动轨迹与游动速度,并与实验数据进行对比分析,结果验证了该理论模型的有效性。在此基础上,探讨了鞭毛尾的几何和运动学参数与细菌的速度变化量之间的关系。本文研究为微型仿生游动机器人运动控制时规避近壁效应提供参考依据。
关键词
仿生游动机器人
鞭毛菌
近壁效应
动力学模型
Keywords
bionic swimming robot
flagellated bacteria
near solid-boundary effect
dynamic model
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于浸没边界法的壁面凸起对仿生鱼游动影响的研究
2
作者
张仲毅
户大勇
张军
焦艳梅
机构
南京航空航天大学航空学院非定常空气动力学与流动控制工信部重点实验室
南京工业大学数理科学学院
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第5期97-105,共9页
基金
水动力学全国重点实验室基金项目(61422030302)
国家自然科学基金青年科学基金项目(52106246)
江苏省基础研究计划(自然科学基金)青年基金项目(BK20200687)。
文摘
流体流经壁面凸起后在壁面凸起的后方产生周期性脱落的尾涡,尾涡内流场复杂。当尾涡继续流动流经游动中的仿生鱼时,仿生鱼的水动力系数也随之发生剧烈变化。基于多重直接力浸没边界法,结合狄拉克函数,通过求解不可压缩Navier-Stokes(N-S)无量纲方程,对低雷诺数情况下的仿生鱼游动过程进行无量纲化数值模拟研究。为了验证算法和自主开发程序的准确性,对圆柱绕流和NACA0012外形鱼体游动流场进行了验证算例计算,计算结果与文献结果吻合较好,验证了算法和程序的有效性。在此基础上,研究固壁半圆形凸起对仿生鱼游动水动力系数的影响,计算结果表明:当仿生鱼距壁面较近时(d=0.25L),仿生鱼受到远离壁面方向的侧向力和顺时针方向力矩;当仿生鱼距壁面较远时(d=1.25L),仿生鱼受到指向壁面的侧向力和逆时针方向力矩。总体而言,壁面凸起使得仿生鱼更容易在与壁面有一定距离的高度区间内游动,壁面凸起对仿生鱼游动起到了一定减阻作用。
关键词
仿生鱼游动
近壁效应
浸没边界法
数值模拟
Keywords
biomimetic fish swimming
near-wall effect
immersed boundary method
numerical simulation
分类号
P754 [天文地球—海洋科学]
O351.2 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
自适应网格在鼓泡塔内气液两相流仿真的应用及实验验证
被引量：
4
3
作者
王洋
梁其宏
机构
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2017年第21期275-280,共6页
文摘
研究了一种鼓泡塔反应器,气体从鼓泡塔边壁注入与鼓泡塔内的液相发生反应。为准确展现鼓泡塔内气泡形状和分析近壁效应,运用试验和仿真两种方法深入研究鼓泡塔内气液两相流动。试验结果验证了多相流仿真模型的可行性;同时证实了自适应网格的优越性。相比于多面体网格、裁剪网格、结构网格,自适应网格通过自动加密气泡周围的网格提高仿真精度,改善气液两相流中气泡形状(橄榄状),细化气泡直径范围(1~40 mm),准确地捕捉近壁效应区间(6 cm)。可以为同类别研究提供参考依据。
关键词
鼓泡塔反应器
自适应网格
气泡形状
近壁效应
气液两相流
Keywords
bubble column adaptive mesh bubble shape near-wall effect gas-liquid flow
分类号
TQ021.1 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
仿鞭毛菌游动的微型机器人近壁运动
陈柏
朱倩芸
蒋素荣
李雅娟
吴洪涛
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于浸没边界法的壁面凸起对仿生鱼游动影响的研究
张仲毅
户大勇
张军
焦艳梅
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
自适应网格在鼓泡塔内气液两相流仿真的应用及实验验证
王洋
梁其宏
《科学技术与工程》
北大核心
2017
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
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