流场,是指在一个流场里,速度、
压强等都会发生变化。在飞行的情况下,是由飞行器的运动造成的;在
风洞实验里,则是因为在均匀直线气流里放进了模型,模型对气流产生扰动所造成的。是用
欧拉法描述的
流体质点运动,其流速、压强等函数定义在时间和空间点坐标场上的流速场、压强场等的统称。 某一时刻气流运动的空间分布。
常规
高超声速风洞流场校测,可测量得到风洞的实际性能,以了解风洞的
马赫数、温度分布均匀性和流向角大小等流场品质和试验数据的精准度,检验是否达到各项设计指标及相关标准或规范的要求,便于分析可能的未达标因素、提供改进的依据;而
风洞投入使用后,也通常需要定期进行流场校测和标模试验,以检验其指标是否发生变化。同时,积累的流场校测数据、标模试验数据可以为
风洞试验数据的分析和故障排查提供依据或参考数据。
对于流场特性分析,常涉及到涡的概念。对于流场的涡分析中,涡常包含涡量场和涡旋两个方面,从涡形态上可以认为:涡量场指涡量的空间分布,涡旋指涡量集聚的涡结构,也常用涡指流场流线图的漩涡形态(比如旋翼涡环形态)。涡量场通常和粘性流动存在着对应关系。流体粘性应力的大小由应变速率决定,尤其是
剪切应变速率的大小。而涡量和应变速率都是由流场的速度梯度造成的,速度梯度越大,应变速率和涡量一般也越大。
涡量常可理解为流体微团绕其中心作刚体旋转的角速度的2倍。但涡量并不代表流体微团表现出旋转,比如边界层中的涡量,主要表现在剪切率上。当流体微团有旋转时,从其物理意义上可以理解为:微团绕其流线轨迹的曲率中心的旋转角速度和绕微团本身中心的旋转角速度的叠加。