Vortex Dynamics from Burst-and-Coast Motion of Anguilliform and Carangiform Swimmers
Notice bibliographique
Résumé
Fish perform various propulsive maneuvers while swimming by generating traveling waves along their bodies and producing thrust through tail strokes. Anguilliform swimmers spread motion along the body, while carangiform swimmers' motion is more prominent near their tails. Many species also switch between continuous undulation and intermittent swimming, such as burst-and-coast maneuver, which can save energy but can also change the wake structure and hydrodynamic forces. Our current study aims at explaining} how duty cycle (DC), undulatory gaits, and Strouhal number (St), shape the near-body vortices, overall wakes, and the hydrodynamic forces. We carry out three-dimensional simulations at Re = 3000 for flows around an eel (anguilliform) and a Jack Fish (carangiform) for DC = 0.2-1.0 and St = 0.30 and 0.40. Our results reveal that the burst-and-coast motion for both swimmer produce bow-shaped wakes, the two rows of which on the sides approach each other to form a more coherent wake as DC is increased to 1.0 that corresponds to the wake of continuously undulating swimmers. It is also found that the intermittent motion at a higher Strouhal number produces more drag, contrary to the continuous undulatory kinematics. We further investigate this behavior by quantifying the strengths of vortices produced around the two swimmers and their instantaneous kinematic metrics. A detailed analysis for the role of different body sections in the production of unsteady streamwise forces is also presented. These insights provide important connections between the swimmers' physiologies, their kinematics, and the governing vortex dynamics to attain certain hydrodynamic metrics for designing next-generation autonomous bio-inspired underwater robots.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».