-
题名升力从何而来
被引量：2
- 1
-
-
作者
刘罗勤
朱金阳
毛峰
吴介之
-
机构
中国科学技术大学工程科学学院
电力规划设计总院
深圳十沣科技有限公司
北京大学工学院
-
出处
《气动研究与试验》
2023年第6期1-19,共19页
-
文摘
本文以Kutta-Joukowski关于升力的环量理论L=ρUΓ为例,探讨翼型获得升力的物理原因。基于无黏势流理论早期的解释(其中环量Γ由经验的Kutta条件决定)和Kelvin定理有矛盾,这个矛盾只能在黏性有旋流框架里得到解决,尽管现在或可从无黏理论导出Kutta条件。具体的机制是:即使流场内的黏性力小到可以忽略,纵横过程在边界上的黏性耦合也会产生涡量而形成薄边界层,它通过元涡力(Lamb矢量)产生侧力,并在通常情况下和总压梯度相互平衡。但在某些特定的流动条件下,如直匀流绕过有迎角的尖后缘翼型(或旋转圆柱),这两种力的积分在流体内无法互相平衡。这在数学上表现为速度势和流函数有多值性或奇异性,在物理上表现为绕翼型的非零环量和作用在物体上的侧力。在翼型起动时流形成的黏性非定常分离流的演化过程中,这些机制会相继出现,Kutta条件形成的时刻标志着机翼环量和尾流起动涡开始形成。至此,黏性有旋流已能为升力的起源提供完整自洽的解释。
-
关键词
升力的来源
Kutta-Joukowski升力定理
环量
Kutta条件
元涡力(lamb矢量)
绕翼型的起动流
非定常分离流
流动拓扑结构
起动涡
Hertz最小曲率原理
-
Keywords
origin of lift
Kutta-Joukowski lift theorem
circulation
Kutta condition
element vortex force(lamb vector)
starting flow over airfoil
unsteady separated flow
flow topological structure
starting vortex
Hertz minimum curvature principle
-
分类号
O352
[理学—流体力学]
-
