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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/34960
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor朱錦洲(Chu, Chin-Chou)
dc.contributor.authorShi-Hwa Liaoen
dc.contributor.author廖世華zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-13T06:37:39Z-
dc.date.available2006-01-19
dc.date.copyright2006-01-19
dc.date.issued2005
dc.date.submitted2005-09-24
dc.identifier.citation1 Gray J. Studies in animal locomotion. VI. The propulsive powers of the dolphin.J Exp Biol, 1936,,13: 192~199
2 成功大學造船及船舶機械工程學系助理教授陳政宏、美國航太總署(NASA)馬里蘭州Goddard研究中心工程師李志揚,2000年”淺談流體中生物的推進方法與仿生推進 “
3 陳政宏,鯊魚裝與機器魚
4 ERIK J ANDERSON,WADER. McGILLIS and MARK A.GROSENBAUGH, ”The boundary layer of swimming fish” The Journal of Experimental Biology 204,81-102(2001)
5 Liao,J. Beal, D.N. Lauder, G. V. amdTriantafyllou, M.S.(2003)”Fish exploiting cortices decrease muscle activity. Sience 302,1566-1569
6 D. Weihs and P. W. Weeb,”Optimization of locomotion, in fish biomechanics, P.W. Webb and D. Weihs , Eds . New York:Praeger1983,pp. 339-371
7 J. J.Videler, Fish Swimming. London, U.K.: Chapman & Hall,1993.
8 “form and function in fish swimming, “Sci. Amer. , vol. 251, pp. 58-68, 1984
9 Michael Sfakiotakis, David M. Lane,and J. Bruce C. Davies “Review of fish swimming modes for aquatic locomotion”IEEE Journal of oceanic engineering ,Vol.No. 2, Aprril 1999
10 Barrett D S, Triantfyllou M S, Yue D K P, et al. “Drag reduction in fish-like locomotion. J Fluid Mech,1999,392:183~212
11 Anderson J M , Streitlien K ,Barrett D S, Triantafyllou M s. “Oscillating foils of high propulsive efficiency. J Fluid Mech, 1998,360:41~72
12 R. Gopalkeishnan, M. S. TRiantafyllou,G. S. Triantafyllou and D.Barrett,”Active vortivity control in a shear floe using a flapping foil” J. Fluid Mech(1994),Vol274,pp.1-21
13 P> Premaraneerach, F.S Hover and M.S. Triantafyllou ,fyThe effect of chordwise flexibility on the thrust and efficiency of the flapping foil.
14 Graham K. Taylor , Robert L., Nudds* & Adrian L. R. Thomas,Flying and swimming animals cruise at a Strouhal number tuned for power efficiency,Nature 2005
15 F. S. Hover*, Haugsdal, M.S. Triantafyllou, Effect of angle of attack profile in flapping foil propulsion .
16 M.S. Triantafyllou ,G.S. Triantafyllou,and D.K.P.Yue ,Hydrodynamics of fishlike swimming, Science 1995
17 江俊杰 1998,”具俯仰及縱向非定常運動之高攻角二為機翼流場實驗與數值研究
18 黃世霖2002,”運用粒子追跡測速法探討旋轉水槽中單一窩旋演變之流場”,國立台灣大學應用力學研究所碩士論文
19 謝政達2004,”運用PIV與PTV量測技術於單一窩旋生成之研究”,國立台灣大學應用力學研究所碩士論文
20 吳昌政2003,”振動翼流體動力時域計算法之研究”國立台灣大學工程海洋科學系碩士論文
21 薛嘉賢 2002,”仿昆蟲拍翅飛行載據之轉翅時機實驗研究”,國立台灣大學應用力學研究所碩士論文
22 張彥中 1995,”抑制圓柱渦漩剝離引致振動之實驗研究國立台灣大學應用力學研究所碩士論文
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/34960-
dc.description.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。zh_TW
dc.description.abstractThis 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.en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-13T06:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2005
en
dc.description.tableofcontents誌謝••••••••••••••••••••••••••••••••i
摘要••••••••••••••••••••••••••••••••ii
目錄••••••••••••••••••••••••••••••••iii
符號說明•••••••••••••••••••••••••••••• vi
圖表目錄••••••••••••••••••••••••••••••xiii
第一章 緒論•••••••••••••••••••••••••••• 1
 1.1研究背景•••••••••••••••••••••••••••• 1
 1.2文獻回顧•••••••••••••••••••••••••••• 2
1.3研究動機••••••••••••••••••••••••••• 5
1.4全文概述••••••••••••••••••••••••••• 6
第二章 實驗設備儀器與方法••••••••••••••••••••• 8
 2.1水槽設備與相關儀器••••••••••••••••••••••• 8
  2.1.1工作水槽與拖曳式平台•••••••••••••••••••• 8
  2.1.2魚尾鰭擺尾裝置機構••••••••••••••••••••• 9
  2.1.3魚尾模型、材料••••••••••••••••••••••• 9
2.2力量量測與訊號擷取•••••••••••••••••••••• 10
2.2.1荷重感測計•••••••••••••••••••••••• 10
2.2.2 荷重計材質與應變規•••••••••••••••••••• 10
2.2.3 荷重計全橋式感測原理••••••••••••••••••• 11
2.2.4 訊號擷取••••••••••••••••••••••••• 13
2.3顯影與周邊設備•••••••••••••••••••••••• 14
2.4 實驗方法、步驟•••••••••••••••••••••••• 16
2.4.1運動控制設定••••••••••••••••••••••• 16
2.4.2實驗步驟••••••••••••••••••••••••• 17
第三章理論與與流場分析方法••••••••••••••••••••• 21
 3.1雷諾數與史徹赫數估算••••••••••••••••••••• 21
  3.1.1雷諾數估算•••••••••••••••••••••••• 21
  3.1.2史徹赫數估算••••••••••••••••••••••• 21
  3.1.3推力係數估算••••••••••••••••••••••• 22
 3.2粒子影像測速儀(PIV)理論••••••••••••••••••• 23
  3.2.1雷射原理••••••••••••••••••••••••• 23
  3.2.2電子耦合攝影機原理•••••••••••••••••••• 23
3.2.3影像處理原理••••••••••••••••••••••• 24  
第四章實驗結果討論••••••••••••••••••••••••• 26
4.1 實驗雷諾數與史徹赫數估算••••••••••••••••••• 26
  4.1.1雷諾數相似性••••••••••••••••••••••• 26
4.1.2史徹赫數估算••••••••••••••••••••••• 27
4.2 Load cell荷重計受力量測••••••••••••••••••• 28
4.2.1Load cell受力量測••••••••••••••••••••• 28
4.2.2 無水拖動振動之雜訊與轉動慣量之影響•••••••••••• 28
4.2.3 無拖曳下擺動檢測Load cell量測範圍•••••••••••• 29
4.2.4 Normal force轉換成Thrust force•••••••••••••• 30
4.2.5同擺角、同擺動頻率對拖曳速度之淨推力關係••••••••• 30
4.2.6 同擺角、同拖曳速度不同擺動頻率之淨推力關係•••••••• 31
4.2.7同拖曳速度、同擺動週期、不同擺角之淨推力關係••••••• 32
 4.3流場量測••••••••••••••••••••••••••• 34
4.3.1液面染料釋放法••••••••••••••••••••••• 34
4.3.2粒子流場顯影•••••••••••••••••••••••• 35
4.3.3粒子影像測速儀(PIV)流場量測••••••••••••••••• 36
4.3.3-1流場拍攝分析•••••••••••••••••••••• 36
4.3.3-2流場比對•••••••••••••••••••••••• 36
4.3.3-3速度向量分析•••••••••••••••••••••• 37
4.3.3-4流場渦度時序變化•••••••••••••••••••• 38
第五章 結論與未來展望••••••••••••••••••••••• 40
 5.1結論••••••••••••••••••••••••••••• 40
5.2未來展望••••••••••••••••••••••••••• 41
參考文獻••••••••••••••••••••••••••••• 43
dc.language.isozh-TW
dc.title仿生魚游之推進力與流場量測zh_TW
dc.titleA thrust force analysis and associated flow fields of a biomimetic swimming fish tailen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear94-1
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee張建成(Chang, Chien-Cheng),王安邦(Wang, An-Bang),郭光輝,陳弘正
dc.subject.keyword仿生魚游,zh_TW
dc.subject.keywordbiomimetic swimming fish,en
dc.relation.page88
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2005-09-27
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用力學研究所zh_TW
顯示於系所單位:應用力學研究所

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