图 海豚运动的模拟可视化图(供图:大阪大学)
大阪大学研究团队利用日本国家级主力超级计算机“富岳”,阐明了海豚快速游动的机理。研究发现,海豚上下摆动尾鳍时产生的较大涡流生成了推进力。
海豚通过上下摆动尾鳍的“海豚踢”动作,在游动过程中产生大小不一的涡流。研究团队着眼于这一点,基于海豚的体形和运动,使用超级计算机对水流进行了模拟。
研究将海豚游动产生的湍流按涡流大小分别进行可视化并加以分析。结果发现,与尾鳍大小相同的甜甜圈状大型涡流会向后推水,形成类似喷射的水流,从而产生强大的推进力。而湍流涡旋中产生的无数小涡流对推进并不重要。
海豚能够以超出按照肌肉量推定的速度游动而闻名。主导研究的大阪大学的本告游太郎讲师表示:“研究表明,产生大型涡流非常重要”。他还指出:“这一发现可能有助于设计高效的水下无人机和机器人”。
相关研究成果已发表在美国科学期刊《Physical Review Fluids》上。
原文:《日本经济新闻》、2026/6/9
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Physical Review Fluids
论文:Swimming mechanism of a dolphin on the basis of the hierarchy of vortices
DOI:doi.org/10.1103/tnxb-ckr5

