座头鲸气泡网捕食模型的模拟
流体动力学
2020-02-18 v1
摘要
座头鲸可通过喷气孔产生称为气泡网的复杂含泡区域。它们似乎利用这些气泡网并通过响亮发声进行捕食。本文采用完全耦合的相位平均方法对流动、气泡动力学及相应声学进行建模。针对先前假设的波导机制，评估了不同声学频率与网空隙率下的表现。含泡区域内的反射仅在一小范围流动参数下产生可观测的波导现象。还分析了多只鲸鱼环绕并朝向环形气泡网发声的构型。在一系列流动参数下，气泡网使其核心区域明显比外部更安静。该方法似乎更可行，尽管依赖于多只鲸鱼的协作。本文也研究了可规避此要求的螺旋形气泡网构型。螺旋内部的声波行为随发声频率与网空隙率发生定性变化。定量给出了发声引导与声衰减的竞争效应。低空隙率情形允许低频波部分逸出螺旋区域，其余发声仍激发网内部。较高空隙率的网更优，即使低频发声也被引导同时仍保持网内部安静。
引用
@article{arxiv.1909.11768,
title = {Simulation of humpback whale bubble-net feeding models},
author = {Spencer H. Bryngelson and Tim Colonius},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11768},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 9 figures, submitted to J. Acoust. Soc. Am