计算气动弹性若干研究进展

郭永怀和钱学森先生早在1946年提出了上临界马赫数的概念,即对于亚声速的二维无旋流动,当来流速度达到下临界马赫数时开始出现声速.稍增加来流速度,光滑无旋的亚、超声速混合流动可以继续存在,理论上只有当来流速度达到上临界马赫数出现激波后,光滑无旋流动才被破坏.随后,航空工程界先驱们为提高阻力发散马赫数,降低马赫数1附近的飞机阻力,为突破声障,提出了超临界翼型设计技术,引进了后掠翼设计概念,提出了跨声速面积律理论,导致了20世纪军民用航空飞行器的大规模发展,随着计算机技术和计算方法的进步,不同程度地简化流体控制方程的求解方法得到大发展.基于雷诺平均Navier-Stokes方程的计算流体力学已广泛应用于飞机性能评估、复杂流动机理分析.目前,气动外形优化设计、气动/结构耦合干扰、气动噪声等多学科问题成为空气动力学的研究热点.该文介绍作者的团队近年来在计算气动弹性研究方面的若干进展,作为对郭永怀先生诞辰100周年的怀念.