通过调节弦根柔性控制翻翅鳍的混沌尾流
流体动力学
2024-03-27 v1 生物物理
摘要
本文使用基于浸入边界方法的自研流体-结构相互作用求解器，研究了弦根柔性作为控制不规则鳍尾混沌转变的 instrument。结果表明，具有最佳柔性水平的翻翅能够抑制类似刚性配置中出现的混沌转变。刚性翻翅在高动态俯冲速度下通过准周期-间歇性路线表现出混沌转变；而增加柔性水平可逐步通过各种有趣的尾流模式正规化这种非周期行为。若柔性超过最佳水平，间歇性将重新出现，导致在高度柔性下恢复稳健混沌。刚性与高柔性情况下的序到混沌转变触发机制不同。在序到混沌的路径中，柔性翻翅表现出包括远尾流开关、主次涡街、分支尾流以及分支尾流间交互性涡旋等不同流场行为。该研究深入追踪了导致尾流动力学特征的流场涡旋相互作用机制。进一步探讨了柔性翻翅的最佳推进性能范围及其与系统周期性/规律性之间的联系。
引用
@article{arxiv.2403.17932,
title = {Controlling the chaotic wake of a flapping foil by tuning its chordwise flexibility},
author = {Chhote Lal Shah and Dipanjan Majumdar and Chandan Bose and Sunetra Sarkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.17932},
year = {2024}
}