Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Биогидродинамика плавления и полёта - Ишлинский А.Ю.

Ишлинский А.Ю., Черный Г.Г. Биогидродинамика плавления и полёта — М.: Мир, 1980. — 177 c.
Скачать (прямая ссылка): biogidrodinamikaplavleniyaipoleta1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 59 >> Следующая

нанесены экспериментальные данные
Бретта [20].
"закона поверхности" (b = 0.67) До прямой пропорциональности (6 = 1).
Трудность отыскания достаточно универсаль* ного значения, по-видимому,
связана с трудностью измере> ния сопротивления рыбы.
Большой и необходимый вклад в проблему внес Бретт [18, 20, 21],
различавший уровни активности. Он получил следующие результаты для нерки
(Oncorhynchus nerka) (по-требление кислорода 02 измерено в мг/ч, масса
тела - в г
О масштабном эффекте для передвижения водных животных 99
(см. также рис. 9)):
Iga = - 0,632, b = 0.775 ± 0.145 (обычная),
- - 0.523, =0.846 + 0.145 ('Л max),
= -0.357, =0.890 + 0.145 (*/2 max), (29)
= -0.223, =0.926 ± 0.145 (3/4 шах),
= - 0.050, =0.970 + 0.053 (шах).
Здесь в скобках указаны доли максимальной скорости, которая могла бы
устойчиво поддерживаться в пресной воде в течение 60 мин при 15°С (УСг),
а базисное значение скорости метаболизма получено экстраполяцией
зависимости потребления Ог от скорости движения к нулевой скорости
плавания. Представляется, что такой подход позволит более систематично
провести изучение масштабного эффекта для скорости плавания, к чему мы
теперь и приступим.
Масштабный эффект для скорости плавания
Для использования принципов динамического подобия выразим сначала
сопротивление D для рыбы, плывущей со скоростью V, через ее коэффициент
сопротивления CD:
D=l/2pV2SCD. (30)
Здесь р - плотность воды, 5 - площадь поверхности рыбы, пропорциональная
I2, a CD зависит от числа Рейнольдса Re и формы тела. После подстановки
этого выражения и выражения (27) для скорости метаболизма в уравнение
энергии
(24) получим
V*~l3b~2/CD. (31)
Можно рассмотреть два случая: хорошо обтекаемой формы рыбы при
скомброидном плавании и плавании при помощи полулунного хвоста,
предполагая CD таким же (за исключением форм-фактора), как для плоской
пластины той же самой площади при таком же числе Рейнольдса. Тогда
коэффициент CD будет пропорционален Re-1/! или Re-,/s в зависимости от
того, является пограничный слой ламинарным или турбулентным. Это приводит
к масштабной зависимости
V = const • /р (32)
с показателем р = 3/s(26 - 1) в ламинарном случае, р = = 3/н'(5Ь - 3) при
турбулентном обтекании и |5 = Ь - 2/3 при весьма большом, но постоянном
CD. Последний случай соответствует ситуации с отрывным течением за
затупленным телом, когда образуется широкий след, или ситуации,
4*
100
когда отрыв потока происходит в направлении бокового течения за
волнообразно изгибающимся телом рыбы. Если выбрать для b значения по
Бретту, то получим для р значения из табл. 1. Последняя колонка с Ь = \
введена для иллюстрации величины показателя степени р при скорости
метаболизма, пропорциональной весу тела, а последняя строка, для которой
CD - const, относится к гипотетическому случаю течения с полным отрывом.
Рис. 10. Зависимость скорости плавания V от длины тела / при различных
уровнях активности. Данные для пиковой скорости: 1 - карповых, 2 -
серебряного карася, 3 - радужной форели, +В - барракуды, +PS - морской
свиньи, +D - дельфина [5]. Данные при полной активности (светлые символы
соответствуют данным работы [5]): 4 - для нерки при 15°С [20], 5 -
окуня, б -кижуча [27], С - трески, R- красной нерки,
F - палтуса, 5 - подкаменщика, Р - сомика [9], G - серебряного карася
[59], 7 - личиночного анчоуса [36], Я - сельди [38], 8- лосося, 9-
радужной форели [55]. Данные для активности в 'Д: 10- нерки при 15°С
[20].
Совокупность имеющихся экспериментальных данных приведена на рис. 10.
Согласно графической зависимости lg V от 1 g I, построенной по 1)
результатам Бретта для 60-минутной максимальной активности нерки при 15
°С;
2) результатам Бимиша [9] для шести видов рыб, полученным в
температурном интервале 8-14°С и различной длительности до уставания; 3)
результатам из некоторых других источников (см. подпись под рис. 10),
наклон линии
Таблица
j 004 0.60 0.43 0.33
0.97 (max) 1 0,56 0.40 0.30
X со 2 Oi g о " 0.51 0.35 0.26
x "г> 2 00 В о С4 0.47 0.31 0.22
И Цв 0.42 0.26 0.18
0.78 (обычная активность) 0.33 0.19 0.11
•о / / Q / ° Ламинарный погранич- 1 ный слой Турбулентный пограничный
слой Отрывное течение, С _ = const D
102
T. By
регрессии составляет 0.5, т. е. р = 0.5. Этот результат привел Бретта
[20, 21] к выводу, "что скорость плавания пропорциональна /05; это
указывает на уменьшение относительной способности устойчиво поддерживать
постоянную скорость при увеличении размера". Интересно отметить, что
скорость при уровне активности 'Дтах (Ъ = 0.85) для нерки также
пропорциональна /05 (см. рис. 10). Однако имеются другие сообщения [22,
35, 37, 50], указывающие, что более точное общее среднее значение для р
равно 0.6.
Значительное внимание уделялось пиковым скоростям, которые для различных
видов рыб обтекаемой формы оказываются почти не зависящими как от
размеров, так и от температуры. Результаты для четырех видов рыб и двух
китообразных [5] приведены в качестве характерных данных на рис. 10.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 59 >> Следующая