枪虾夹螯的结构特性、运动特性与射流聚焦机理研究

论文摘要

枪虾利用空化气泡破裂产生的压力脉冲进行捕猎,其夹螯产生空化射流具有高能聚焦的特点。研究夹螯结构对射流的聚焦机理和影响规律,对于探索空化效应、研发仿生空化装置等具有重要的意义。利用CT扫描技术和高速摄影技术,通过研究夹螯的结构特性、运动特性,揭示了枪虾夹螯的运动规律;结合CFD仿真模拟空化射流的产生过程和流场状态,阐述夹螯结构对射流的聚焦作用机理;对不同结构尺寸的囊腔凹槽进行仿真,分析了凹槽大小对射流的影响。结果表明,枪虾夹螯的凹槽结构会对射流产生聚焦效应,且当凹槽尺寸约为0.15 mm时具有最优的射流聚焦效果。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 显微CT扫描技术
•   1.2 高速摄影捕捉夹螯运动特性
•   1.3 空化射流的CFD仿真
•     1.3.1 控制方程
•     1.3.2 湍流模型
•     1.3.3 流域建立与参数设置
•     1.3.4 动网格设置
•     1.3.5 空化射流的数值模拟
• 2 结果与分析
•   2.1 夹螯的结构特性分析
•   2.2 枪虾夹螯的运动特性分析
•   2.3 夹螯结构的聚焦机理分析
•     2.3.1 凹槽结构对射流速度的影响
•     2.3.2 凹槽结构对射流扩散角的影响
•     2.3.3 囊腔凹槽结构对射流聚焦的作用机理分析
•     2.3.4 囊腔凹槽尺寸对射流聚焦的影响
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 秦诗牧,秦俊奇,杨玉良,时岩,韩浩亮,狄长春

关键词: 枪虾,空化射流,射流聚焦,机理研究

来源: 振动与冲击 2019年21期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 生物学

单位: 陆军工程大学石家庄校区火炮工程系,南京理工大学机械工程学院,63961部队

分类号: Q811

DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.21.028

页码: 202-209

总页数: 8

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