尾流 — CAE术语解说
尾流
尾流是什么
尾流是指物体后方形成的混乱流动吗?
是的。置于流场中的物体后方形成的低速、低压区域为尾流(Wake)。物体表面的边界层分离后流向后方,形成尾流。尾流的宽度和速度缺损越大,说明阻力越大,能量损失越多。
飞机机翼后方也有尾流吗?我听说这很危险。
是的。航空器翼端尾流(翼尖涡)特别强劲,后续飞机可能被吸入乱流。机场的起降间隔设定时会考虑尾流涡的消散时间。大型飞机(如A380)的尾流非常强劲,轻型小飞机甚至可能被翻转。
尾流的CFD分析与设计应用
用CFD精确分析尾流需要注意什么?
尾流是非定常的,涡结构复杂演变,定常RANS的局限性较大。URANS或DES可以求解大尺度涡动,是实务的主流。尾流区域的网格分辨率不足时,涡会被数值扩散消失,因此需要在下游方向保持充分的格子密度。
汽车空气动力设计中尾流也很重要吗?
汽车的空气阻力大部分源于后部尾流。后盖和后保险杠的形状决定了尾流的分离和重新附着模式,直接影响阻力系数Cd。电动汽车为了延长续航里程,空气动力学设计投入很大,尾流优化是重点。
分离和尾流联系紧密呢。
是的。流动从物体表面分离时,尾流会扩大,阻力增加。相反,高尔夫球表面的凹陷会有意诱发乱流,将分离点后移,从而缩小尾流,降低阻力。分离控制直接关系到尾流控制。
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