仿生魚游之推進力與流場量測

Abstract

本文研究仿生工程魚游之推進力與流場量測，成功地藉由拖曳式水槽、伺服馬達控制模擬實驗魚類擺尾運動，順時鐘擺尾生成逆時鐘渦漩、逆時鐘擺尾生成順時鐘渦漩，順、逆時鐘渦漩交替生成Reverse Von Karmen Vortex street，一般認為vortex之生成與推進力有著極大的關係，因此吾人實驗著重在推力與流場量測研究，在推進力量測上，以自製荷重計量測推力範圍，發現改變擺角、擺尾頻率、拖曳速度對於推進力有顯著地影響，擺動頻率高淨推力越高、大擺角相對小擺角有較大淨推力生成、小擺角在高速拖曳時能有效地減阻維持淨推力。在流場量測方面，利用染料施放法做定性顯影觀察、使用粒子影像測速儀做定量量測，藉由PIV大區域流場量測之功能，吾人可直接可以得到量測平面上流場速度、渦度、流線量化資料，其速度場切頁顯示有一向後噴流，此股噴流攸關推進力之生成，本文利用實驗量測推力與流場量測，進一步探討推力與流場相互關係。

This study is to to use PIV to measure flow field .And it also measured force by using load cell. It discussed why the fish swims efficiently.