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层析PIV(Tomo-PIV)研究蝴蝶飞行中的“拍翅“过程


2021年2月25日    阅读次数: 6   
  

隆德大学生物学系动物飞行实验室的研究人员使用LaVision的层析PIV(Tomo-PIV)研究了蝴蝶飞行中的“拍翅”过程。

蝴蝶看起来不像其他飞行动物,其翅膀相对于它们的体型来说异常短,宽,大。先前的研究表明,蝴蝶使用几种不稳定的空气动力学机制来激励升力产生,其中上风拍翅是一突出特征。当在上冲过程结束时翅膀会合拢,翅膀之间的空气被压出,形成射流,从而向相反方向推动蝴蝶运动。隆德大学的研究人员使用了LaVision的层析PIV(Tomo-PIV)技术,对起飞和翅膀拍合过程中,自由飞行的蝴蝶后面的流场进行了定量测量。

通过测量,他们能够对蝴蝶翅膀拍翅过程的空气动力性能进行估算。结果显示,与刚性机翼相比,柔性机翼显著提高了拍击的有用冲击(+ 22%)和效率(+ 28%)。这表明,蝴蝶进化出了非常有效的拍翅能力,这为其独特的翅膀形态提供了机械学猜想解释。这些发现有助于人造扑翼无人机的设计,提高推进性能。

如果您对这篇文章的应用及其测量研究装置感兴趣,欢迎联系德国LaVision公司在中国的独家代理-北京欧兰科技发展有限公司

参考文献:Johansson L.C. & Henningsson P. “Butterflies fly using efficient propulsive clap mechanism owing to flexible wings” J. R. Soc. Interface.18, 2021.

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