请问为什么翼型发生了严重的分离就导致升力减小？？？？

wingnuaa

按照附面层里讲的气流发生了分离，在上翼面涡流区内的压强要减小，这样看来升力似乎还要增加，这里该怎么理解？？
不好意思，请各位细心指点

onesupeng

尾涡的影响是主要的吧?

yxjbuaa

参考：儒科夫斯基升力定理。
“在上翼面涡流区内的压强要减小”？？？
回流区内翼面压力分布怎样？

webmaster

分离区内的总压是减小的，静压应等于外流大气压强，即分离区内不再有“负压”存在。这样一来，升力就会相对“损失”。我想这应该是分离导致升力减小的原因吧。从压力分布上看，分离区的压强应该是接近坐标轴的一条直线。

[ 本帖最后由 webmaster 于 2009-12-2 14:06 编辑 ]

wingnuaa

楼上的各位 ，谢谢您的解答。从儒科夫斯基升力定理来考虑，应该是环量减小。
但是我想从另外一个方面考虑，即翼型表面的压强分布，翼型上下的压差等于升力。
那么上翼面压强越小的话，升力就越大。
请问  webmaster   ，为什么分离区内的总压是减小的，静压应等于外流大气压强?
谢谢啦

webmaster

分离区内流动涡团之间、分子之间的碰撞加剧，导致机械能耗散增强，故总压减小。静压是大致等于，不是严格等于，外流压强。

通流

2L，4L说的都有道理。我建议有兴趣的人试着画流线。先画个简单的，没有涡的。很明显，分离区里的压力只能是后面的压力，也就是环境压力。这就是4L版主的说法。如果把涡也考虑进去，那么，流场变得非定常，分离区里的平均压力会比环境压力低一些。这大概是2L的意思吧。

对于大的分离区，附面层理论是用不上的。XFOIL里可能也把大分离区用附面层理论来处理。“不知对错”。这是Mark Drela本人的说法。

webmaster

这个问题用无粘流来定性分析也可以。就是在后缘发生分离后，分离区内靠近翼面的流动是逆向的，因此在计算速度环量的时候就比没有分离的时候小。从儒可夫斯基定理来分析，升力就会变小。攻角再增加，分离区也会随之变大，环量就变的更小，升力也就更小。

通流

用环量来分析是个主意。不过，如果是前缘分离，环量会不会变反了，所以升力朝下?
我还是有点糊涂了？

哦，我有点明白了。算环量时，要把整个分离区都划进去。否则的话，外面的流动就是有旋的了。简单的环量理论就用不上了。如果我的理解是对的话，那么你的”靠近翼面的流动是逆向的’做法，还有点问题啊。

周华

有什么问题？

通流

如果算环量时，包括分离区（这时，圈子大一些），算出的环量，与不包括分离区（也就是沿着机翼面附近）算的环量不一样。哪个是是对的呢？

应该是那个包括分离区算出来的环量是对的。而回流是出现在机翼面附近，还在分离区的里面。所以，不是我们要的。

周华

不包括是对的。儒可夫斯基定理中那个环量指的是机翼的环量，把别的旋涡包进来显然是错误的。由于在大多数分离情况下，分离区内仍然存在一个时均流场，在这个流场中，机翼表面附近仍然有边界层存在，因此环量仍然是沿着边界层的外边界计算的。这样做还有一个物理解释就是气流分离后，虽然一部分涡量损失了，但是大部分涡量还在，即使是湍流分离，总体涡量仍然保持（可能略有脉动），因此时均场这个大旋涡肯定是存在的，上述分析就不会有错。

周华

用附着流来说明这个问题也可以，比如机翼运动前流场是静止的，总的涡量等于零。机翼启动后，后缘会拖出一个启动涡，同时会有一个等值环量附着在机翼上，机翼由此产生升力，并且其升力可以用儒可夫斯基定理，按照附着在机翼上的环量大小来确定，而不能把启动涡包进来一起计算。分离区的旋涡，其来源仍然是边界层，拖出旋涡后，必然有等值反向的一个涡量加到机翼上，因此这时的环量计算不应该把分离区内的旋涡包进来。

通流

也许，我们从库塔-儒可夫斯基定理开始：
物体在无粘流动场中单位长度所受到的升力，可以表示为环量（Γ）、流体的密度（ρ）和物体相对于自由流的速度（V）的乘积。

把分离区留在外面，违反了“无粘”的要求。也就是说，这是不能用如科夫斯基定理。

周华

原帖由 通流 于 2009-12-4 03:29 发表

                               
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也许，我们从库塔-儒可夫斯基定理开始：
物体在无粘流动场中单位长度所受到的升力，可以表示为环量（Γ）、流体的密度（ρ）和物体相对于自由流的速度（V）的乘积。

把分离区留在外面，违反了“无粘”的要求。也 ...

没错，儒可夫斯基定理确实是无粘条件下成立的，所以在计算速度环量时要取实际机翼边界层外边那条线，要是真取物面曲线做积分的话，那么根据无滑移条件，所有环量必为零，儒可夫斯基定理就没什么用了。再有，所谓分离也是粘性流中才有的流动现象，无粘时根本没有流动分离。所以，在将儒可夫斯基定理运用到真实机翼上时，需要做一定的假设，抓住主要流动现象，去掉次要现象，形成一个物理模型，然后再就这个模型进行讨论。实际上流体力学中到处都是这种处理方法，正因为如此，老先生们才经常会在耳边喊“机理、机理”，因为机理这东西实在是太重要了。普朗特那么强主要就强在机理抓的准。