苍蝇大神运用CFD研究蚊子和苍蝇( 二 )
从网格无关性分析可以看出来 ， 我们做的网格足够好了 。
【苍蝇大神运用CFD研究蚊子和苍蝇】
本文插图
e. 蚊子身体和翅膀附近组装的重叠体网格；f. 外围结构网格
翅膀很重要
蚊子离不开翅膀前缘生成的涡 ， 这是一个非常重要的空气动力学现象 ， 尤其在各种昆虫、鸟以及蝙蝠中大量存在 。
翅膀前缘的涡主要用来通过非常小的翅膀来产生足够的升力 ， 这对小蚊子、小鸟来说可是非常重要 ， 当然我们没有一个飞机大的蚊子用来研究！
我们PIV的结果也表示 ， Culex蚊子翅膀每秒振动700次左右！幅度在35°-43°之间 。 这是据我们所知最小的振幅 ， 大约要比其他飞行动物小一半左右（例如果蝇） 。
本文插图
a. CFD结果；b. PIV结果
云图显示的是无量纲涡量
结 论
蚊子有着独特的翅膀动力学特性 (wing kinematics) ， 我们采用计算流体力学的方法验证我们的实验数据 ， 结果表明虽然蚊子翅膀周围是明显的分离流 ， 然而用于支撑它体重的空气动力学产生的力 ， 完全和其他任何飞行动物都不同 。
翅膀前缘以及后缘的去程、回程运动 ， 导致产生了前缘涡、后缘涡以及旋转阻力 。 前缘涡和后缘涡主要来自于攻角的快速转变 ， 且对于振幅不敏感 。
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