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在自然界中,85%鱼类利用身体和尾鳍的往复摆动,在高雷诺数的非定常流体环境中获得快速高效和高机动性的游动性能,而鱼类游动的数值模拟通常具有几何外形复杂和边界运动等难点。本文利用水平集方法(level-set method)描述鱼类复杂的几何外形,并将水平集方法和浸入边界法(immersed boundary method)相结合模拟柔性鱼体与流体间的相互作用力,研究鳗鲡科鱼类摆动曲线参数以及流体雷诺数对游动性能的影响。结果表明:鳗鲡科鱼类可通过增大摆动幅值来获得快速游动速度,但功率消耗会明显增大;同时会选择合适的鱼体波波数来获得最优游动性能。上述研究结论与鱼类在自然界中的实验观测相吻合。最后,通过设置不同的鱼类外形和鱼类的摆动曲线,发现鱼类游动性能依赖于鱼体外形和鱼体波参数的合理匹配,该研究为鱼类在自然界的优化选择提供了理论解释。 相似文献
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基于双分布函数-浅水Lattice Boltzmann方法,建立了过饱和总溶解气体(TDG)输移模型,研究某电站下游航道整治建筑物对河道内TDG输移规律的影响。结果显示,整治建筑物的修建对主流区流态和TDG变化影响较小;航道整治建筑物对河道过饱和TDG时空分布的影响主要表征于整治建筑物局部区域范围内,整治建筑物坝田回流区流速降低,水体传质减弱,从而导致TDG浓度降低且低浓度区域面积增加,可以为鱼类提供一定避难空间。该研究为水体中TDG输移扩散的研究提供了一种新的方法,同时为改善电站泄水导致TDG过饱和对鱼类的不良影响和建设生态水道提供科学依据。 相似文献
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当前岷江鱼类资源保护迫在眉睫,传统渔政规则政策虽然提升了企业被动性渔业治理,但难以调动企业主动性渔业保护,而“十年禁渔”为推动渔业绿色循环发展提供了契机。研究基于龙溪口梯级航电枢纽数据,以山区河流航电枢纽绿色生态建设的重要抓手“保障鱼类繁衍生息”作为核心部分,采用混合方法探究大力开发水电背景下的鱼类资源保护行为。研究发现:保障鱼类繁衍生息的实践可显著提升工程的绿色生态水平。作用机制显示龙溪口梯级航电枢纽通过减轻措施和生态工程,有效提升了鱼类资源的可持续利用和生态健康水平。研究细化了龙溪口梯级航电枢纽对鱼类资源的影响及保护措施,为企业的绿色生态建设提供了全新的激励因素。 相似文献