丛成华 邓小刚 毛枚良

1 南京航空航天大学航空学院,非定常空气动力学与流动控制工业和信息化部重点实验室,南京 210016

2 中国空气动力研究与发展中心,设备设计及测试技术研究所,四川绵阳 621000

3 军事科学院,北京 100010

4 中国空气动力研究与发展中心,计算空气动力学研究所,四川绵阳 621000

1 引言

在一般性研究中,人们通常会将各种飞行工具进行简化处理,如战斗机、导弹、鱼雷、航空飞行器的机身、潜艇、无人水下飞行器、轮船、热气球、飞艇等,都可以简化为轴对称扁平椭球体(下文简称椭球),虽然进行了较大程度的简化,流态基本上是相似的,在一定程度上,可以代表这些飞行工具.由于其应用广阔,详细了解绕椭球的流动特征具有十分重要的工程意义,因此研究人员对绕椭球的流动进行了广泛的研究.对绕椭球复杂流动现象认识的发展是过去70 多年来流体力学发展的缩影.对这类简单外形的研究,也促进了流体力学理论的发展和实验方法的进步.Wang(1976)就是在对椭球绕流的边界层计算中定义了开式分离和闭式分离.

椭球外形非常简单,其外形和无黏压力分布都有解析表达式(Cebeci 和Meier 1987),但绕椭球的流动却异常复杂,甚至远远超出想象.在黏性流动中,按照流动条件的变化,流场的主要特征有驻点流动、局部边界层增厚、流向涡、回流区、强烈的黏性和无黏干扰、受强压力梯度影响的三维边界层流动、流线扭曲、横流分离、自由涡层的形成和演化、转捩等……