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【讨论】鸟类昆虫飞行拍翅主要任务是什么?

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发表于 2012-8-21 10:19:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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这个本来是应该在流固耦合板块讨论,但想想一方面那个板块人气不旺,另一方面此问题蕴含一些基础问题,所以发在这里。

我们看到,几乎所有飞行动物都会拍翅膀,其中个体较大的有较长的滑翔/盘旋时间,个体较小的基本以拍动为主,仅仅是在降落过程可能有一定的滑翔过程。问题是:各种体型的鸟类,拍动翅膀的主要目的是什么,滑翔的主要目的又是什么?


这个帖子在我们这里的论坛也有进一步的讨论,欢迎访问
http://voice.vuse.vanderbilt.edu/forum.php?mod=viewthread&tid=23&extra=

[ 本帖最后由 onesupeng 于 2012-8-23 22:30 编辑 ]
发表于 2012-8-21 22:06:13 | 显示全部楼层

回复 1# onesupeng 的帖子

对这个鸟类的我不太懂,也没看过文献,原来看过关于鱼的游动的,说鱼的摆尾就是为了产生一些涡街,这样它能够尽可能的以最小的阻力前进 是不是鸟类的拍翅也有相应的一些原理呢
发表于 2012-8-21 22:51:56 | 显示全部楼层
大型鸟类主要滑翔,小型鸟类和昆虫主要靠扑翼飞行,这是有原因的。
据我所知,雷诺数较低时扑翼飞行的效率较高,高雷诺数时刚好相反。
雷诺数较低时,扑翼过程可分为四个过程,其中的尾迹捕捉和延迟失速会产生增升效果。

扑翼飞行的文章我看过一些,国内主要是西工大的一些研究者搞得多些。

[ 本帖最后由 沈沉 于 2012-8-22 02:05 编辑 ]
 楼主| 发表于 2012-8-22 12:04:31 | 显示全部楼层
原帖由 沈沉 于 2012-8-21 14:51 发表
大型鸟类主要滑翔,小型鸟类和昆虫主要靠扑翼飞行,这是有原因的。
据我所知,雷诺数较低时扑翼飞行的效率较高,高雷诺数时刚好相反。
雷诺数较低时,扑翼过程可分为四个过程,其中的尾迹捕捉和延迟失速会产生增升 ...


恩,所以我们要讨论的就是这个原因。

另外,你说的尾迹、前缘涡等,是低Re#飞行的机理问题
 楼主| 发表于 2012-8-22 12:06:22 | 显示全部楼层
原帖由 milaoshu 于 2012-8-21 14:06 发表
对这个鸟类的我不太懂,也没看过文献,原来看过关于鱼的游动的,说鱼的摆尾就是为了产生一些涡街,这样它能够尽可能的以最小的阻力前进 是不是鸟类的拍翅也有相应的一些原理呢

这个只是一种猜想,但有时候肯定不会按照省能量或者高效率的方式运动,好比大学生去打球看到美女故意蹦高一点等,哈哈
发表于 2012-8-28 09:49:44 | 显示全部楼层
这类问题应该到空气动力学论坛中去谈,鸟类飞行在现代航空发展的早期有很多研究,凯利爵士、李林塔尔都写过相关的专著。后来则主要是做仿生的人在研究,再后来就是做UAV的研究,因为低雷诺数时固定翼不太灵了,所以又想起扑翼,想起扑翼就又想到鸟类飞行……
 楼主| 发表于 2012-8-29 23:32:19 | 显示全部楼层
原帖由 周华 于 2012-8-28 01:49 发表
这类问题应该到空气动力学论坛中去谈,鸟类飞行在现代航空发展的早期有很多研究,凯利爵士、李林塔尔都写过相关的专著。后来则主要是做仿生的人在研究,再后来就是做UAV的研究,因为低雷诺数时固定翼不太灵了,所以又 ...


这个是个现象描述嘛
发表于 2012-8-29 23:36:06 | 显示全部楼层
是个大致的历史吧。人类研究飞行的早期就是观察和模仿鸟类飞行,所以在这方面的积累也比较多,因此现在想研究扑翼的时候自然就想起过去的经验。不过空气动力学虽然已经很发达了,但是在扑翼方面则有一种重新认识的感觉,不象固定翼飞行器有各式各样的理论。
 楼主| 发表于 2012-10-24 04:00:35 | 显示全部楼层
简单点说:小鸟主要提供升力,大鸟主要提供推力。

大鸟翼型的构型,和飞机翼型很相似,只要前进速度够,升力自然就上来了。而小鸟这不然。

大鸟盘旋的一个机理之一就是将重力势能转化为前进的动能,进而产生可观的升力,使其下降的合很慢~
发表于 2012-10-24 20:28:31 | 显示全部楼层
那么是不是说,小鸟产生的 功率比重量 比大鸟大。这也许就解释了小鸟不适合长途飞行。
前面说起雷诺数的问题。小鸟和大鸟的雷诺数分别是多少?
 楼主| 发表于 2012-11-15 01:31:34 | 显示全部楼层
可能未来几年我要做小昆虫飞行的模拟了啊,到时候和大家共享结果。哈哈

Re从几百到几百万的样子吧
原帖由 通流 于 2012-10-24 12:28 发表
那么是不是说,小鸟产生的 功率比重量 比大鸟大。这也许就解释了小鸟不适合长途飞行。
前面说起雷诺数的问题。小鸟和大鸟的雷诺数分别是多少?
发表于 2018-7-19 13:17:08 | 显示全部楼层
我觉得不只是小鸟和大鸟的问题,,以我看来,鸟类均采用单对翅翼扑动飞行的模式,而大多数常见的昆虫均进化并保留了副翼,采用了两对翅膀的飞行模式,说明在低雷诺数下,可能两对甚至多对翼对飞行效率又更大的益处
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