A practical guide to estimation and uncertainty quantification of aerodynamic flows
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出了一种气动流动估计与不确定性量化的方法指南，涵盖贝叶斯推断、集合卡尔曼滤波器及神经网络近似技术，探讨低维潜在空间对不确定性的影响。
2026-01-05 physics.flu-dyn stat.AP
An Aerodynamic Analysis of a Robustly Redesigned Modern Aero-Engine Fan
本文记录了最近一项旨在降低现代高涵道比航空发动机风扇级空气动力学对后密封泄漏流影响敏感性的计算研究结果。这些流动是发动机中转子和定子盘之间的密封侵蚀以及发动机寿命期间的劣化的结果。将不确定条件下的密度匹配优化技术应用于该问题。这涉及在两种不同泄漏条件下进行的全风扇级的RANS和伴随流解。在这里，对风扇级空气动力学进行了详细的分析，以确定为什么新设计对泄漏流的影响更不敏感。具体而言，它表明，这种不敏感性归因于三个主要因素：负载的轻微向后移动，从而减少了发病率;减少在横向通道压力梯度;和重新加速流向后缘，这防止了任何角落分离。
2016-04-08 physics.flu-dyn
Compressible unsteady aerodynamics of finite-chord porous aerofoils
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）
本文提出统一线性理论，研究可压缩亚声速流中有限弦长多孔翼型的非定常载荷，发现渗透性控制载荷对可压缩性的敏感性，并指出不可压缩与可压缩理论组合会误判多孔载荷比。
2026-09-29 physics.flu-dyn
Direct numerical simulation of cambered airfoil aerodynamics at Re = 20,000
本文采用高阶直接数值模拟方法，对NACA 65（1）-412翼型在Re = 20，000、攻角为0° ~ 10°时的流动拓扑进行了全面而详细的研究。它表明，不稳定性分叉的流动，并导致它改变在一个临界角的攻击从层流分离没有再附着在一个层流分离气泡在后缘的气泡在前缘。流态的转变受后缘压力侧边界层的卡门涡脱落、吸力侧分离剪切层内的Kelvin-Helmholtz不稳定性以及涡核内椭圆流和随后卡门涡之间剪切层内双曲线流的三维不稳定性控制。随着吸力面剪切层的过渡和重新附着，二维和三维不稳定性的相互作用导致三维管状结构和大尺度湍流喷流。层流分离泡的形成和移动定义了翼型后面几个弦长处的远尾流拓扑结构，并伴随着升力的突然增加和阻力的减小，这突出了低雷诺数翼型空气动力学的敏感性。升力和阻力极直接数值模拟，风洞实验，简化的数值程序，其中不正确的预测的力系数是由于未能正确建模的低压区在后缘，这是由时间相关的卡门涡的产生所造成的。
2021-08-10 physics.flu-dyn
Numerical Study on Interactional Aerodynamics of a Quadcopter in Hover with Overset Mesh in OpenFOAM
本文利用OpenFOAM重叠网格方法数值研究了四旋翼悬停时的旋翼-旋翼及旋翼-机身气动干扰，揭示了Ω形涡结构及8/rev推力变化的形成机制，为多旋翼飞行器设计提供依据。
2023-08-08 physics.flu-dyn
Triglobal resolvent-analysis-based control of separated flows around low-aspect-ratio wings
本文利用三全局 resolvent 分析的最优谐波强迫模态，通过根部脱落频率激励和翼尖高频扰动，主动控制低展弦比机翼的三维分离尾流，以减小分离泡、衰减翼尖涡并提升气动性能。
2024-06-18 physics.flu-dyn
Unsteady Aerodynamics and Vortex-sheet Formation of A Two-dimensional Airfoil
机翼和翼型的非定常无粘流动模型已经发展到研究自然和人造飞行器的空气动力学。涡方法已被广泛应用于这些空气动力学模型的降维，其基础是对尾流中涡的强度和分布进行适当的估计。在这种模拟方法中，最基本的问题之一是涡面是如何产生的，并从尖锐的边缘释放。为了确定后缘涡面的形成，通过认识到流动不能围绕锐边突然转向，可以将经典库塔条件扩展到非定常情况。由于已知形成涡面的方向与后缘相切，所以这个条件可以很容易地应用于平板或具有尖尾缘的翼型。然而，对于有限角后缘，或在离开尖角的流动分离的情况下，形成的涡面的方向是不明确的。为了消除任何特别的实现，非定常库塔条件、环量守恒以及质量和动量守恒定律被耦合起来，以解析地求解后缘涡面的角度、强度和相对速度。通过定常和非定常背景流中翼型的流动结构和力计算与实验结果的比较，验证了二维空气动力学模型以及所提出的涡面形成条件。
2016-11-17 physics.flu-dyn
Efficient Sensing of the von Kármán Vortices Using Compressive Sensing
在本文中，我们讨论了压缩传感（CS）的有效测量和分析的冯卡门涡的使用和实施。我们考虑两种不同的流场，绕圆和椭圆的流场。我们解决的控制$k-ε$输运方程数值模拟这些机构周围的流场。使用时间序列的阻力，$C_D$，和升力，$C_L$，系数，和他们的傅立叶谱，我们表明，压缩采样可以有效地用于测量和分析冯卡门涡。我们讨论了重建的样本数量的影响和使用压缩采样的好处，在经典的香农采样的流量测量和分析，其中冯卡门涡存在。我们评论我们的研究结果，并指出其可能的使用领域和扩展。我们的研究结果可以找到许多重要的应用，包括但不限于测量，控制和分析沿海和海上结构，桥梁，空气动力学和玻色-爱因斯坦凝聚周围的振动，仅举几例。
2020-05-17 physics.flu-dyn
Modal Force Partitioning -- A Method for Determining the Aerodynamic Loads for Decomposed Flow Modes with Application to Aeroacoustic Noise
提出一种模态力分解方法，结合力分解与模态分解技术，通过直接分解Q场识别主导气动载荷的流场结构，并揭示其与远场气动声学噪声的关联。
2025-03-04 physics.flu-dyn
Geese achieve stationary takeoff via synergistic wing kinematics and enhanced aerodynamics
J.C. Wu Center for Aerodynamics, School of Aeronautics and Astronautics（航空宇航学院）；Bird Aerospace Technology (Suzhou) Co., Ltd.（鸟航天科技（苏州）有限公司）；Commercial Aircraft Corporation of China（中国商用飞机有限责任公司）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
天鹅通过协同翼运动和增强空气动力学实现静止起飞，利用节律协同和变形协同作用产生持续升力和推力。
2025-12-24 physics.bio-ph physics.flu-dyn
On the unsteady aerodynamics of flapping wings under dynamic hovering kinematics
本文采用重叠网格与LES模拟Re~O(10^3)下刚性半椭圆翼的激进悬停扑动，揭示附加质量、尾流作用与LEV在不同阶段产生升力峰值的机制，并用扩展POD分离主导流动结构。
2024-08-06 physics.flu-dyn
Unsteady airfoil aerodynamics in attached flow: From unsteady thin airfoil theory to wind turbine application
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
该研究针对风力机附着流非定常空气动力学，将其转化为BEM、LL、AL方法的气动力系数，经案例验证可提升计算精度，明确了关键建模选择与误差来源。
2026-08-31 physics.flu-dyn
Phenomenology and scaling of optimal flapping wing kinematics
生物扑翼飞行器在广泛的飞行条件下有效而稳健地运行，是工程师灵感的重要来源。扑翼的非定常空气动力学主要由大尺度涡结构控制，这些涡结构增加了空气动力学性能，但对机翼驱动的微小变化很敏感。我们实验优化的俯仰角运动学的扑翼系统在悬停，以最大限度地提高中风的平均升力和悬停效率，使用进化算法和原位力和扭矩测量在翼根。进行额外的流场测量，以将涡流结构与气动性能联系起来，实现帕累托最优运动学。产生最大冲程平均升力系数的优化俯仰角剖面具有梯形形状和高平均迎角。这些运动学在循环的早期产生了强大的前缘涡流，这增强了机翼上的力的产生。最有效的俯仰角运动学类似于正弦演变，并且具有较低的平均迎角。前缘涡增长较慢，在整个冲程周期的大部分时间内，都保持与机翼的紧密结合。这需要更少的空气动力，并将悬停效率提高了93%，但牺牲了43%的最大升力。在所有情况下，前缘涡流都是由通过前缘剪切层的涡量产生的，这使得剪切层速度成为涡流增长及其对气动力影响的良好指标。我们估计剪切层速度在前缘仅从输入的运动学，并用它来缩放的平均值和时间分辨的环流和气动力的演变。
2020-10-15 physics.flu-dyn
Investigation of flow field of clap & fling motion using immersed boundary coupled lattice Boltzmann method
本文采用浸没边界与格子玻尔兹曼方法耦合的方法，研究了由拍击和甩击机制引起的流场。格子玻尔兹曼方法（LBM）是一种可替代Navier-Stokes方程的方法，由于其在求解复杂的移动边界问题时的简单性和计算效率而被使用。对两个展弦比为5的椭圆机翼在不同雷诺数（Re = 75，100，150）、前进比（J = 10 E-3，10 E-2，2）和频率（f = 0.05Hz，0.25Hz）下进行拍拍和甩拍运动的绕流进行了数值模拟。数值模拟能够捕捉到典型的低雷诺数非定常现象，如“尾涡-机翼干扰”、“Kramer效应”和“延迟失速”。计算结果与实验观察在定性和定量上都是一致的。涉及Re、f和J的不同组合的参数研究描绘了明显不同的空气动力学性能，提供了对流动物理的物理见解。观察到低f、低J和高Re流的组合导致更好的气动性能。与准定常状态（J>1）相比，在非定常状态（J<1）下通过前缘涡获得了显著的升力增强。通过研究不同来流条件下前缘涡的大小和强度，研究了前缘涡在增升中的作用。对于给定的Re，最大升力系数的大小随f的增大而减小，与J的值无关;而随着Re的增大，最大升力系数的大小随f的增大而增大。
2021-02-02 physics.flu-dyn
Contribution of spanwise and cross-span vortices to the lift generation of low-aspect-ratio wings: Insights from force partitioning
本文研究了小展弦比矩形机翼上低雷诺数流动中涡诱导升力产生的机理。我们使用一个严格的力分割方法，它允许的压力引起的气动载荷的估计，由于不同的流动特征或涡结构的机翼周围的流动。这项工作的具体重点是区分展向和跨展向涡结构对压力诱导升力产生的影响。我们量化了由这些不同的涡流在机翼上引起的升力，并且还估计了它们在机翼周围和尾流中的流场的不同区域内的影响。通过改变机翼的展弦比和迎角，我们表明，在大多数情况下，展向涡的总升力的贡献小于跨展向涡。此外，近尾流中的展向涡量能够在机翼上产生净负升力，这可以通过分离和量化尾流中涡核和应变区的影响来解释。计算结果表明，力分配方法在分析涡主导流动的流动物理特性方面是有效的。
2022-11-21 physics.flu-dyn
Wake dynamics of finite-aspect-ratio rotating circular cylinders at low Reynolds number
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Central South University（中南大学）；Shenzhen Research Institute of Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学深圳研究院）
研究有限长比旋转圆柱体在低雷诺数下的涡流动力学，探讨自由端效应对其涡流动力学和气动性能的影响，通过直接数值模拟揭示三维涡流形成机制及端板抑制作用。
2025-08-26 physics.flu-dyn
Leading Edge Vortex Dynamics of Airfoils, Pitching Continuously at High Amplitudes
失速区的翼型俯仰由于其理想的气动力特性，近年来引起了人们的极大兴趣。在这项研究中，我们数值研究了非定常流通过NACA 0012翼型正弦俯仰运动下，使用有限体积为基础的尖锐界面浸入边界求解器。在三个不同的枢轴位置（距前缘c/3、c/2和2c/3），对低雷诺数状态（Re=3000）下的流动进行了研究，折合频率为0.1和0.5。翼型受到正弦振荡，其冲角从15 °到45 °变化。俯仰运动过程中形成的前缘涡决定了瞬态气动特性。流场数据用于识别流场中的各个LEV。在整个俯仰周期跟踪的时空演变的LEV在他们的实力，以获得其演变的定量估计。研究了枢轴位置和俯仰频率对涡演化和气动力的影响。俯仰频率的变化被发现有一个剧烈的影响涡动力学。LEV的形成被延迟到更高的分数时间，LEV被发现以更高的频率相互作用和相互融合。最大升力和阻力也发现随着俯仰频率增加。枢轴位置被发现有较高的影响的幅度和相位的气动系数在较高的频率。然而，在这两个频率，移动枢轴后，被发现延迟LEV的演变，并导致相位滞后的气动力。
2021-08-13 physics.flu-dyn
On the parametrisation of motion kinematics for experimental aerodynamic optimisation
昆虫、鸟类、鱼类甚至一些水生无脊椎动物所表现出的敏捷性和飞行或游泳性能，往往远远优于在相同条件下运行的最先进的人类工程车辆。这种优越运动的关键是动物通过对它们的运动运动学的最优控制来操纵涡流的产生和脱落。与生物和生物启发推进相关的许多研究工作集中在理解运动运动学对推进性能的影响以及优化运动学以提高效率或机动性。当对移动通过流体的物体的运动学进行数值或实验优化时，首先要解决的挑战之一是运动学的参数化。在本文中，我们提出了三种不同的方法参数化运动学，使用一组控制点，连接样条插值，有限傅立叶级数，和降阶模态重建的基础上适当的正交分解的一组随机行走轨迹。我们比较的结果和性能的不同参数化的例子的实验多目标优化的机器人扑翼装置的俯仰运动学。使用遗传算法进行优化，目标是最大限度地提高行程平均升力和效率。随机创建的初始种群的多样性，优化的收敛行为，以及最终的帕累托阵线与其相应的适应值方面的性能进行评估。
2021-10-14 physics.flu-dyn
The Role of Dynamic Stall in Aerofoil Shape Optimisation for Curvilinear Blade Kinematics
Department of Aeronautics and Astronautics, University of Southampton（南安普顿大学航空航天系）
研究翼型形状优化对垂直轴涡轮和摆线推进器曲线非定常运动叶片性能的影响，发现优化效果取决于动态失速严重程度，高实度配置下有效。
2026-07-03 physics.flu-dyn
Planar potential flow on Cartesian grids
势流有许多应用，包括空气动力学中的非定常流模型。为了使这些模型有效地工作，最好避免Biot-Savart相互作用。本文介绍了一种基于网格的二维势流处理方法及其在模拟非定常空气动力流的涡模型中的应用。对于由涡元素组成的流动，处理遵循涡在细胞的方法，并解决了笛卡尔网格上的流函数涡泊松方程后，从涡转移到网格上的循环。对于源和汇，可以使用标量势遵循类似的方法。由涡、汇和源引起的组合速度场可以通过亥姆霍兹分解得到。在这项工作中，我们使用了几个关键工具，以确保该方法适用于任意几何形状，有和没有尖锐的边缘。首先，浸没边界投影法被用来考虑在流动中的物体和由此产生的身体强迫拉格朗日乘子被识别为绑定涡面强度。其次，通过将涡面强度分解为奇异的光滑部分来处理锐边。为了强制执行库塔条件，可以约束光滑部分以消除锐边引入的奇异性。这些约束和泊松方程制定为一个鞍点系统，并使用舒尔补充方法解决。利用格点格林函数有效地求解了具有无界边界条件的离散泊松方程。该方法及其准确性证明了几个问题。
2022-01-18 physics.flu-dyn
Force moment partitioning and scaling analysis of vortices shed by a 2D pitching wing in quiescent fluid
本文实验研究静止水中正弦俯仰 NACA 0012 机翼脱落涡的动力学，利用力与力矩分配方法从 PIV 流场估计涡诱导力矩，揭示其标度律并解释流体阻尼非线性行为，验证了 FMPM 分析实验流场数据的有效性。
2023-09-21 physics.flu-dyn
Extensible membranes in inviscid flow: aerodynamics and singular limits
University of Michigan（密歇根大学）
本文建立二维不可压缩流中可扩展膜的涡脱落模型，发现柔顺性增强启动升力但放大振荡，并揭示张力消失导致的奇异极限与从周期到混沌颤振的转变。
2026-09-16 cond-mat.soft math.AP physics.flu-dyn
Numerical investigation of the nonlinear interaction between the sinusoidal motion-induced and gust-induced forces acting on bridge decks
随着桥梁跨度的不断增大和桥面形状的复杂化，气动非线性成为大跨度桥梁设计中的一个重要问题。本文采用计算流体动力学的涡粒子法（VPM）研究了作用在桥梁上的风振力和运动力之间的非线性相互作用。这种非线性的相互作用是复杂的和棘手的传统的线性半解析模型，采用叠加原理。为了激发这种相互作用，正弦振动桥面受到正弦垂直阵风。研究了两个不同的方面：大尺度正弦垂直阵风对运动物体剪切层的影响和气动力对有效迎角的非线性依赖。对于后者，在正弦阵风和运动引起的相同有效迎角下，比较了基于线性半解析模型和CFD模型的合成气动力。该方法首先验证了平板的线性行为，然后研究了两个桥面的非线性行为。结果表明，线性叠加原理适用于剪切层失稳最小的流线型桥面。然而，该原理可能不适用于非流线型桥面，因为剪切层中存在强烈的分离涡，这会导致通过一次谐波振幅差和高阶谐波出现而表现出的气动力非线性。本研究的结果旨在提供一个复杂的非线性流固耦合发生的钝体运动和自由流阵风更深入的了解。
2022-03-18 physics.flu-dyn
Vortices around Dragonfly Wings
蜻蜓能独立拍打翅膀，因此机动性很强。根据前、后翼相位差的大小，涡系结构及其与机翼的相互作用发生了显著的变化，气动性能也发生了显著的变化。在这项研究中，我们考虑了悬停飞行的模型，有三个不同的相位差（φ =-90，90，180度）。三维机翼形状是基于Aeschna juncea（Norberg，1972）的，雷诺数是基于最大平移速度和平均弦长的1,000。数值方法基于浸入边界法（Kim等人，2001年）。在反冲程（φ =180度）中，来自两个机翼的翼尖涡在尾流中连接，产生缠绕的翼尖涡（e-WTV）。由该涡旋引起的强烈向下运动降低了下一次下降冲程中的升力（Kweon和Choi，2008年）。当前翼领先后翼（φ =90度）时，后翼淹没在前翼产生的涡流中，并在整个下冲程中遭受诱导下洗流，导致升力显著减小。另一方面，当后翼领先于前翼（φ =-90度），e-WTV仅在后翼上击开始附近被发现。在后翼的下冲程中，大部分的e-WTV消失，后翼几乎不受该涡的影响，从而产生相对较大的升力。
2009-10-16 physics.bio-ph physics.flu-dyn
Turbulent flow over a house in a simulated hurricane boundary layer
每年飓风和其他极端风暴在全世界造成数十亿美元的损失。对于住宅建筑，这样的故障通常与屋顶，看到最大的气动载荷。然而，确定北美房屋不同部分的空气动力学载荷是复杂的，因为缺乏明确的载荷路径和木框架屋顶的非线性载荷分配。这种流体-结构相互作用的问题需要进行风洞试验和全尺寸结构试验。在模拟大气边界层（ABL）中对房屋进行了一系列风洞试验，并将所得的风致压力施加到全尺寸结构上。ABL的模拟流动在开放的国家地形的速度和湍流强度的轮廓，以及光谱，匹配与可用的全尺寸测量这种类型的地形。第一组测量是在整个房子上同时进行600次表面压力测量。表面压力场的一个关键特征是顶板上出现大的、高度非高斯的峰值隆起（吸力）。为了更好地了解是哪些流动特征导致了这种情况，在风洞模型上进行了PIV实验。这些实验用时间分辨PIV（500 Hz的采样率）进行30秒的持续时间。从PIV数据生成的流体动力学视频（低分辨率和高分辨率）中可以清楚地看到，在屋顶的迎风边缘产生了强环流。这些涡流最终沿着屋顶脱落并对流。正是这种集中环流的存在导致了所观察到的峰值负荷。
2009-10-16 physics.flu-dyn
Wake transition and aerodynamics of a dragonfly-inspired airfoil
本研究在二维$α-Re$参数空间中，结合线性稳定性分析与三维非线性直接数值模拟，揭示仿蜻蜓翼型的流场转捩机制、稳定性特性及空气动力学性能与参数的关联。
2025-02-16 physics.flu-dyn
From vortices to forces - a data-driven framework for unsteady lift generation in three-dimensional vortex-dominated flows
本研究针对高雷诺数三维涡主导流动中涡结构与瞬态力的因果关联难题，以突启动转子叶片为对象，结合直接数值模拟与力分解方法提出量化涡对升力影响的指标，构建了非定常力归因的数据驱动框架。
2025-07-30 physics.flu-dyn
Generation of an isolated vortex gust through a heaving and pitching foil
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Brown University（布朗大学）
研究提出一种通过上下和俯仰运动的翼片生成孤立涡激波的方法，适用于数值模拟和实验，展示了涡激波生成的可控性和对涡翼相互作用的系统研究价值。
2026-03-22 physics.flu-dyn
A Coupled CFD Framework for Combustor Turbine Interaction in a Research Aeroengine
Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校）；Lund University（隆德大学）
本文提出了一种用于研究航空发动机燃烧室与涡轮交互的耦合CFD框架，通过热化学一致性的化学处理策略，评估可持续航空燃料和氢气对推进系统的影响。
2025-12-06 physics.flu-dyn
Design, Testing and Numerical Modelling of a Low-Speed Wind Tunnel Gust Generator
National Technical University of Athens（雅典国家技术大学）
本文提出了一种低速风洞湍流发生器，通过实验和数值模拟验证了其在生成确定性湍流剖面方面的有效性，并揭示了非线性相互作用对流动特性的影响。
2025-12-23 physics.flu-dyn
Stability of Helical Vortex Structures Shed from Flexible Rotors
所提出的调查的动机是需要揭示潜在的转子流体-结构相互作用和涡流动力学之间的连接，以疲劳性能和柔性转子叶片，他们的轮毂，和他们的支持上层建筑的表征。为此，对柔性转子叶片叶尖涡的时间稳定性特性进行了数值研究。采用气动弹性自由涡尾迹方法模拟了螺旋桨叶尖涡及其速度场。一个线性特征值稳定性分析量化的稳定性趋势（增长率与扰动波数）和增长率的时间演变的尖端涡。首先对具有刚性叶片的典型转子及其叶尖涡的产生进行了模拟，以验证本文所采用的稳定性分析。接下来，使用国家可再生能源实验室5 MW参考风力机基础设计来模拟固定式风力机，以研究转子气动弹性对叶尖涡稳定性随时间演变的影响。叶片的灵活性被证明可以降低叶尖涡不稳定对低波数扰动的敏感性，叶片间距也可以降低增长率的大小，并改变增长率峰值对扰动波数的依赖性，所有这些在过去的旋翼机文献中都没有报道过。目前的研究旨在深入了解旋翼机叶尖涡流运动学和稳定性，以量化疲劳载荷及其影响，最大限度地减少不利的叶片涡流相互作用效应，如过度的噪音排放和大叶片振动也影响疲劳性能。
2021-05-17 physics.flu-dyn
Laminar vortex dynamics around forward-swept wings
前掠翼在飞行器的空气动力学性能方面具有独特的优势。然而，这种机翼的低雷诺数特性在过去还没有被研究过。本文对半展弦比$sAR=0.5$ ~ 2的前掠机翼在弦基雷诺数为400时的层流分离流进行了数值研究。前掠翼产生的尾流与后掠翼产生的尾流明显不同。对于小展弦比的前翼，由于翼尖涡引起的强烈下洗效应，尾流保持稳定。对于较大的展弦比，下洗效应在机翼内侧区域减弱，允许出现非定常涡脱落。更大的展弦比允许大后掠机翼形成流向涡，稳定气流。前掠翼可以比非后掠翼和后掠翼在大迎角下产生更大的升力，但代价是高阻力。通过力元分析表明，前掠机翼升力的增加是由于在翼展外侧区域由翼尖涡诱导的下洗所维持的涡结构。目前的研究结果提供了一个详细的了解前掠翼层流分离流的后掠效应，并邀请高升力装置的创新设计。
2021-09-18 physics.flu-dyn
Intermittent Vortex Merging and Extreme Drag in Transitional Airfoil Flow
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
该研究通过NACA0012翼型的二维数值模拟，揭示转捩翼型流动中极端阻力源于成簇涡释放与合并，提出通过secondary涡量动力学控制涡释放时机可缓解极端气动载荷。
2026-08-14 physics.flu-dyn
Tunable drag drop via flow-induced snap-through in origami
该研究利用双稳态折纸机构的快速翻转响应实现阻力随流速的不连续变化，通过调节折纸单元特性可调控阻力骤降的临界条件，结合理论模型指导逆向设计，为流体环境中被动阻力控制提供新方法。
2024-05-06 physics.flu-dyn
Lift and leading-edge suction parameter of separated flows over an NACA0012 at high angles of attack
National Tsing Hua University（国立清华大学）
研究通过CFD模拟分析NACA0012静止翼在高攻角下的分离流特性，探讨前缘吸力参数（LESP）与升力的关系，揭示涡量预算对气动性能的影响。
2026-04-25 physics.flu-dyn
Feasibility study for physics-informed direct numerical simulation describing particle suspension in high-loaded compartments of air-segmented flow
Institute of Applied Mathematics (LS III), TU Dortmund University（应用数学研究所）；Laboratory of Plant and Process Design, TU Dortmund University（植物与工艺设计实验室）
本文通过粒子解析DNS研究高负荷空气分段流中粒子悬浮的机理，验证了DNS在预测密集悬浮行为方面的可靠性，并为结晶器设计提供了理论基础。
2025-12-05 physics.flu-dyn
DMR effect on drag reduction of a streamlined body measured by Magnetic Suspension and Balance System
Institute of Fluid Science, Tohoku University（东北大学流体科学研究所）
本文通过磁悬浮与平衡系统实验验证了分布式微粗糙度对流线型体阻力降低的效果，发现其在过渡流区可减少43.6%阻力，主要源于边界层状态的改变而非流动分离抑制。
2026-04-20 physics.flu-dyn
Discrete vortex-based broadcast mode analysis for mitigation of dynamic stall
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出一种基于离散涡流和网络分析的主动流体控制方法，通过优化涡流扰动引入时机和位置，有效抑制动态失速，实验显示可显著降低升力峰值。
2025-06-27 physics.flu-dyn
Modeling unsteady loads on wind-turbine blade sections from periodic structural oscillations and impinging gusts
本文通过势流解析模型与高保真二维数值模拟，研究周期性俯仰、沉浮和阵风扰动下NACA-0012翼型的非定常升力响应，验证了模型在中小扰动下的有效性，并指出在接近静态失速时理论存在不足，为非定常模型纳入风力机设计工具提供了依据。
2024-06-15 physics.flu-dyn
Influence of weak electrostatic charges and secondary flows on pneumatic powder transport
输送粉末的动力学决定了气力输送系统的功能和安全性。对于带静电的颗粒，由流通几何形状引起的载气流与粉末流型之间的关系尚不清楚。本文重点介绍了相对较小的横截面二次流和静电力对颗粒浓度和动力学的影响。为此，直接数值模拟（DNS）捕获的连续相和分散相的相互作用的四路耦合欧拉-拉格朗日策略。弱带电粒子的通道流，其中turbopheresis定义的颗粒浓度的运输相比，管道流，其中额外的横截面涡流的形式。对于两种几何形状，斯托克斯数（$S\!t=8, 32$）和电斯托克斯数（$S\!t_\mathrm{el}=[0, 1, 2, 4]\times 10^{-3}$）是变化的，湍流载体流被固定为$Re_τ=360$。所提出的模拟表明，二次流，对于相同的$Re_τ$，$S\!t$，和$S\!t_\mathrm{el}$，抑制粒子电荷的影响。在管道流中，旋涡二次流增强了横截面颗粒的迁移率，与静电力的方向相反。与管道流相比，通道中的壁面法向气动力较弱。因此，电力支配他们的运输;在壁的局部颗粒浓度增加。此外，静电荷导致气体和颗粒速度之间的更强的相关性。总之，尽管与主流动力相比较弱，但二次流和静电力在气动输送期间驱动颗粒动力学。
2022-12-09 physics.flu-dyn
Stall cells over an airfoil. Part 2: A vortex-based analytical model for their formation and saturation
LHEEA lab. - CNRS - Nantes Université, Centrale Nantes（南特大学中央理工学院）；FLOW, Department of Engineering Mechanics, KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
本文提出基于涡旋的分析模型，研究滞止细胞的形成与饱和机制，通过线性和非线性分析揭示其动力学特性。
2026-02-06 physics.flu-dyn
Compressibility Driven Wake Transition and Hysteresis over Cargo Aircraft Aftbodies
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Air Force Research Lab（空军研究实验室）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
本研究通过壁面解析大涡模拟，揭示了可压缩性对运输机后体尾流转捩的影响，发现45°上反角后体在马赫0.5时存在涡对到宽分离湍流尾流的迟滞现象，两种状态拓扑由马赫数历史决定。
2026-08-18 physics.flu-dyn
Design Optimization of eVTOL Propellers using a Viscous-Extension Discrete Vortex Method
Ubifly Technologies Private Limited（Ubiffly科技有限公司）
本文提出一种结合粘性不稳理论和数值涡方法的混合计算工具，用于低至中等雷诺数流动分析，通过优化旋翼叶片设计提升eVTOL效率，实现8.99%的效率提升。
2026-04-14 physics.flu-dyn
