动物实验 中国实验动物信息网 2020-09-28 563

　　科学家通过分析鱼游泳时周围水域的拉格朗日相干结构（拉格朗日相干结构），阐明了鱼在水中游泳的物理机制。该研究方法对于飞机飞行动力学和其他复杂流体流动很有用。

　　据说鱼可以在水中自由游泳，但是当您扭转身体时，看到水中残留的涟漪时，您会发现一切都不像听起来那么容易。鱼必须不断地与周围的水交换能量。由于大量水连续流动的性质，难以定量地计算这种能量转换以产生游动它们的动力。

　　对于彼此分离的对象，通常更容易计算两者之间的相互作用。例如，在研究滑雪者的运动时，滑雪者和滑子之间的距离是如此之远，以至于研究人员可以轻松地计算出它们的相互作用。然而，由于水体的连续性，很难计算鱼与水之间的相互作用。很难确定游泳鱼的哪一部分在促进中发挥了*直接的作用。

　　*近，一个瑞士研究小组发现，通过将水体分解为一系列独立的涡流，可以研究在水中游泳的鱼的运动。他们的技术还将受益于其他流体力学研究，例如从机翼分离的不稳定空气涡流的研究。该研究小组的结果发表在6月23日由美国物理学会发表的期刊上。 “混沌”。

　　在一系列模拟实验中，研究人员专注于*靠近鱼类的水涡。 “我相信这些涡旋在鱼在水中游泳中起着重要作用。这些水流在旋转的事实强调了鱼和水之间的强烈相互作用。 “我们愿意。”项目负责人弗洛里安·洪说。

　　“这是一条封闭的曲线，围绕着这些水涡，”休恩说。 “一旦知道了这些曲线的边界，我们就可以研究封闭的水体如何促进鱼类游动的机制。”通过识别水体的结构，水的连续流动变得独立。分离成个人，这允许更多。很好地计算了水体与鱼体之间的相互作用。

　　研究团队对两种鱼类的游泳模式进行了模拟研究。首先是平稳的运动，即定期波浪游泳。另一个是将逸出反应（逸出反应）称为C start。也就是说，您可以快速将鱼的身体弯曲成“ C”形，然后将其向外翻转并快速游泳。研究人员发现，在鱼类运动平稳的情况下，游泳主要是由于鱼类的身体与各个水涡之间的动量交换。在C起始反应的情况下，水涡也可以很好地解释其运动机理，但“也有一个非旋转的水流区域被涡区包围，这在鱼游动机理中也起作用。这是非常重要的角色。”

　　Huhn认为，他们的方法对于流体分析也很有用。 “当物体（例如空中飞鸟或水下鱼）在流体（例如飞机，轮船或飞机）中向前移动时，就会产生涡流。使用我们的方法，这些涡流就会形成。您可以识别并了解其演变，”他说。 “我们的发现还证实了拉格朗日准序列结构在将不稳定流体分为动态离散区域方面的有效性。”