Strömungsmechanik von Fischen im Schwarm

鱼群中的流体力学

• 批准号: 17628679
• 负责人: Privatdozent Dr. Wolf Hanke
• 金额: --
• 依托单位: Museum of Comparative Zoology
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Fellowships
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/17628679?language=en
• 关键词: Str; mungsmechanik; von; Fischen; im

Es wurden mehrfach die Hypothese aufgestellt, dass Fische im Schwarm die von anderen Schwarmmitgliedern erzeugten Wasserströmungen nutzen können, um Energie zu sparen. Bei Schwärmen aus Rotaugen und Seebarschen wurde festgestellt, dass Fische, die hinter anderen Fischen herschwimmen, unter Umständen (abhängig von Abstand und seitlichem Versatz) eine signifikant geringere Flossenschlagfrequenz haben als vorausschwimmende Artgenossen. Messungen an Einzelfischen haben zudem gezeigt, dass die Flossenschlagfrequenz mit dem Logarithmus der Respirationsrate linear korreliert ist. Daraus lässt sich folgern, dass Fische im Schwarm einen energetischen Vorteil aus der Anwesenheit des Vorausschwimmenden oder mehrerer Vorausschwimmender ziehen können (Größenordnung der möglichen Energieeinsparung beim Seebarsch: 10 bis 20%). Leider gibt es aber noch keine Messungen der hydrodynamischen Ereignisse in einem Fischschwarm. Solche Messungen sind wichtig, um die Hypothese, dass die beobachtete Energieeinsparung mit den hydrodynamischen Ereignissen in Zusammenhang steht, zu überprüfen und den genauen Mechanismus aufzuklären. Entsprechende Messungen sollen im Rahmen der beantragten Projekte an Schwärmen von 5 bis 10 Fischen mit Hilfe einer dreidimensionalen Particle Image Velocimetry (3D-PIV) durchgeführt werden. Hierbei werden Schwebeteilchen ins Wasser gegeben, mit Lasern beleuchtet und ihre Bewegungen mit Hochgeschwindigkeitskameras stereoskopisch aufgezeichnet. Diese Messungen müssen in einem Strömungskanal durchgeführt werden, um ein synchronisiertes und polarisiertes Schwimmverhalten zu induzieren. Die Beziehungen zwischen den Wasserbewegungen und den Schwimmbewegungen der Fische sollen analysiert und ihre Bedeutung für die Energieeinsparung aufgeklärt werden. Ferner gibt es noch keine Informationen darüber, wie sich die Wirbelstrasse hinter einem Fischschwarm langfristig verhält. Diese Informationen könnten u. a. für Predatoren wichtig sein, die Fischschwärme aufspüren und verfolgen wollen. Anhand von Strömungsmessungen dicht hinter einem Schwarm soll ein Modell für die Entwicklung dieser Wirbelstrasse aufgestellt werden.

这是一个假设，因为施瓦尔克的菲舍尔在施瓦尔克身上看到了另一个施瓦尔克的影子，他的能量是多余的。在Rotaugen和Seebarschen上的Schwärmen wurde festgestellt，dass Fische，the hinter anderen Fischen herschwimmen，unter Umständen（abhängig von Abstand and and seitlichem Verdict）一个重要的产生Flossenschlagfrequenz的频率haben als vorausschwellt de Artgenossen。测量结果表明，呼吸频率与呼吸率的对数呈线性相关。Daraus lässt sich folgern，dass Fische im Schwarm einen energetischen Vorteil aus der Anwesenchantes des Vorausschwenchanden oder mehrerer Vorausschwenchandder ziehen können（Größenchandnung der möglichen Energieinsparung beim Seebarsch：10 bis 20%）.因此，在一个Fischschwarm中还没有水动力学的能量。因此，在假设中，假设能量与流体动力学的能量平衡是一致的，这是一个很好的假设，也是一个很好的机制。利用三维粒子图像测速技术（3D-PIV），对5 ~ 10个Fischen点进行测量。在瓦塞尔的韦尔登附近，有一个激光器，它有一个高强度的立体摄影机。这些传感器在韦尔登过程中会产生一种同步和极化的工业化Schwimmverhalten。Die Beziehungen zwischen den Wasserbewegungen und den Schwimmbewegungen der Fische sollen analysiert und ihre Bedeutung für die Energieeinsparung aufgeklärt韦尔登.弗纳没有提供更多的信息，就像在一条鱼的后面的维尔贝尔大街上一样。Diese Informationen könnten u. a.对于捕食者来说，鱼的生长和繁殖都很困难。Anhand von Strömungsmessungen hinter einem Schwarm soll ein Modell für die Entwicklung dieser Wirbelstrasse aufgestellt韦尔登.