失速 — CAE用語解説

能。但失速预测是CFD中最困难的问题之一。失速是当翼的迎角（翼与气流的角度）超过某个临界值时，翼上面的边界层分离，升力急剧下降的现象。对于客机来说，通常在迎角15度左右时发生。要准确捕捉这种"分离开始"，对乱流模型和网格的选择要求非常严格。

大体有3种。后缘失速（分离从后缘逐渐向前进），前缘失速（前缘处突然出现大的分离气泡并破裂），薄翼失速（从前缘的分离扩展到整个翼）。厚翼呈现后缘失速，下降平缓；薄翼呈现前缘失速，下降陡峭。战斗机和特技飞机利用这种特性进行飞行操纵。

用RANS（如SST k-ω）能掌握失速角的大致趋势，但很难精确预测最大升力系数CLmax。要捕捉分离后的非定常流，需要DES或IDDES（改进型延迟DES），如果要求更高精度则需要Wall-Resolved LES。计算成本会成倍增加。

失速现象也以Navier-Stokes方程的解的形式出现。逆压力梯度导致的边界层分离是关键。

是一个很严重的问题。老式风机采用"失速控制型"，故意让失速来限制输出，但现代大型风机采用"桨距控制型"，通过改变叶片角度来避免失速。即便如此，突风也可能导致局部失速，引起载荷波动，影响疲劳寿命。因此，用CFD精确评估叶片截面的失速特性是风机设计的基础。

迎角、分离、升力系数这3个概念需要一起理解。

NACA0012是标准基准翼型，实验数据很丰富，便于对比。把迎角从0度扫到20度，抓住CLmax的位置。