美国物理学会
具有涡度效应的单个鱼的流动快照
学分:FAMU-FSU工程学院计算与理论多物理实验室
自然纪录片长期以来利用了大量鱼群优雅的转向
鱼类组成一个团队，更容易穿过水面，保护自己免受捕食者的攻击
但是新的模拟揭示了鱼群是如何像超级有机体一样运作的
每条鱼似乎都经过了优化——从体长到移动尾巴的频率——以实现群体的最大监控和能量效率
为数不多的模拟鱼尾巴跳动频率的研究之一已经产生了意想不到的早期结果
鳟鱼聚集成非常密集的钻石，以看起来像同步游泳者的方式移动
但是为了让整个学校保存最多的能量，每条鱼必须以特定的和不同的间隔摆动尾巴
“学校在效率方面发挥最大潜力的频率是固定的
此外，学校里的每条鱼都有一个表现最好的频率——这些值对每条鱼来说并不相同，”弗吉尼亚大学流动模拟研究小组的学生杰克逊·雷说
尾部跳动形成了一条完美的效率曲线，这是雷和他的合作者没有预料到的
Wray在APS流体动力学分部的第74届年会上展示了他们对鳟鱼状游泳者的数值计算
菱形学校周围的时间平均流速，频率为0
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信用:杰克逊·雷
鱼怎么知道拍打尾巴的速度？需要更多的研究，但最有可能的是，鱼会对它们在群体中的位置和当地的水压做出反应
该项目可以推进建造成群移动的水下机器人的努力
另一个令人惊讶的发现是鱼群看起来像监视机器
佛罗里达州立大学机械工程专业的学生辛亚飞·吉安纳拉斯说:“了解鱼类如何在水下传输或反射声音非常重要，因为这可以促进雷达等类似技术的进步。”
吉安纳拉斯也出席了会议，他和他的同事们模拟了一个鱼群，其间距非常具体，就像一个棋盘
他们开始模拟学校教育如何帮助鱼监控它们的周围环境，比如当海豚攻击时
工程师们找到了“最佳鱼长”和鱼与鱼之间的理想距离，以提高整个学校的听力
在这个装置中，鱼群变成了一种活的扬声器，放大低振幅的声音信号
额外的好处是，在学校游泳的流体力学也意味着鱼可以更快地远离海豚的牙齿
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