Digging with ‘hands’: observations of food capture in the flying gurnard Dactylopterus volitans (Linnaeus, 1758)

ABSTRACT

Videofilms of a foraging flying gurnard (Dactylopterus volitans) were collected at Itaipu, Niterói, RJ, Brazil. Analysis revealed details of the use of anterior parts of the pectoral fins which act as digging ‘hands’ to access infaunal prey items that are subsequently captured by oral suction feeding. Each pectoral fin has two distinct sections articulated separately on the pectoral girdle. The digging ‘anterior pectoral fin’ mainly consists of segmented and flexible fin rays but has an anterior robust unsegmented ray that provides an edge to the ‘hand’, allowing penetration of the substratum. The huge ‘posterior pectoral fins’ are supported by unsegmented rays. Most digging episodes involved one ‘hand’ and consisted of 1–7 cycles of movement with frequencies 1.15–3.74 cycles s^?1. During a cycle, the ‘hand’ is moved forwards and medially above the substratum, then is twisted medially and simultaneously depressed so that the anterior unsegmented ray impacts and enters the substratum. The hand is then drawn backwards and laterally to disturb the substratum. To prevent upward pitching of the head during digging, the ‘posterior pectoral fins’ are both moved anteriorly and laterally to shift the centre of gravity forwards while the caudal and ?second dorsal fins continue to provide propulsive force.     

单排管空冷散热器换热及阻力特性研究

通过试验及数值模拟研究了单排管空冷散热器的翅片侧流动及换热特性,获得了相对翅片间距和相对翅片高度等参数对单排管空冷散热器的翅片侧换热和阻力特性的影响规律.随着单排管空冷散热器相对翅片间距的增大,翅片侧对流换热系数和阻力随之减小;随着相对翅片高度的增大,翅片侧对流换热系数和阻力也随之减小.     

平翅片板翅换热器在混合热边界条件下的传热特性

采用数值模拟的方法研究了板翅式换热器平翅片在混合热边界条件下的传热特性,得到了雷诺数Re=400和Re=1 000的层流流动中,混合热边界条件下的翅片流道的局部努塞尔数和平均努塞尔数沿无量纲轴向距离的分布,并与相同雷诺数下等壁温和等热流边界条件结果进行对比.结果表明:混合热边界条件的平均努塞尔数比等壁温计算条件下平均努塞尔数高出3%~4%,比等热流计算条件下平均努塞尔数低26%~27%.因此在此类换热器传热性能设计时应采用等壁温条件的关联式.     

螺旋翅片等积变形加工过程数学建模

螺旋翅片散热管是生产热交换器的中间材料,其翅片在加工过程中发生等体积变形。通过分析其加工工艺过程,获得翅片管加工过程中各运动参数之间的函数关系;建立螺旋翅片的几何模型,研究了其几何参数之间的相互关系,为该类型工艺装备的设计和自动化控制提供理论支持。     

精确反馈线性化中虚拟输出函数的求解与应用

为使精确反馈线性化方法得到更广泛的应用，给出虚拟输出函数的简便求解方法．首先将虚拟输出函数的求解转化为偏微分方程组的求解，然后针对这类偏微分方程组的特点提出仿照求解齐次线性方程组的方法可以简便的求出虚拟输出函数．利用该方法为非线性舵鳍联合系统实现了状态反馈线性化，并基于闭环增益成形算法设计了非线性鲁棒控制器，仿真表明该控制器对原非线性系统能起到良好的控制作用．该方法简单、实用，对于状态反馈线性化的实现具有一定的指导意义．     

外翅片管加工时飞边的形成机理

建立了挤压犁削加工外翅片管过程中的飞边的生成模型，给出了产生飞边的判定准则，并对影响飞边产生的因素进行了研究，理论分析及实验结果表明，当刀具挤压挤起的金属边脊的体积大于顶刃切出的翅片体积时，会形成飞边而失稳，反之，则挤压犁削过程稳定，无飞边产生。     

楔型角对尾舵的流体动力特性研究

采用FLUENT软件对带超空泡航行体尾舵的空化特性进行了数值仿真研究,研究表明,楔角越小舵的升阻比越大,同楔角下复合型舵的升阻比要高于楔型舵的升阻比;小空化数下舵的舵效要好于大空数下的舵效;攻角的增加舵的阻力系数曲线先不上升然后上升.     

湿法脱硫系统中的新型高性能气气换热器

对一种大直径三维内肋管进行了管内对流换热实验研究,实验结果显示,与光滑管相比,其强化换热因子hl/hs在1.65～1.70之间,而压降比ΔPl/ΔPs在1.65～1.89之间;基于对换热和管壁温度影响因素的分析,提出了一种新型气-气换热器,并研究和提出了该换热器的设计计算方法;通过工程实例表明,该换热器管壁温不仅比光滑管换热器明显提高,而且换热能力提高约20%;另外,与其它类型的换热器比较,具有较高的综合性能。     

格栅尾翼(舵)外形参数对气动特性的影响

为研究格栅尾翼/舵主要几何参数--格数、格壁厚度、格壁前缘倒角对其气动特性的影响,在翼高、翼宽、弦长一定的条件下,设计了一组具有不同格数、格壁厚度和格壁前缘倒角的格栅尾翼模型,进行了风洞测力实验,得到了格数、格壁厚度、格壁前缘倒角对气动特性影响的基本规律.基于对实验结果的分析,提出了适于滑翔增程制导武器采用的格栅尾翼气动外形参数的选择方法及对结构设计和材料的要求.     

具有柱肋阵列与分离式柱肋阵列的冷却通道内流阻与传热实验研究

在常规柱肋阵列冷却结构的基础上对一种新型分离式柱肋阵列冷却结构内的流动和传热特征进行了实验和数值计算研究.在雷诺数Re=8 200~50 500时,对具有新型分离式柱肋阵列的冷却通道和具有常规柱肋阵列的冷却通道内传热和流动压力损失性能进行了对比实验研究.对2种通道内的流动与传热进行了三维稳态数值计算,对比研究了其各自的速度场和局部传热特性,揭示了分离式柱肋阵列强化传热以及降低流动阻力的机理.实验结果表明,在所研究的Re范围内,与常规柱肋阵列通道相比,新型分离式柱肋阵列通道具有更高的平均努塞尔数(Nu)以及更小的阻力损失.