基于Abramovich射流理论的飞机尾流数值模拟∗

潘卫军 张衡衡 殷浩然 王 昊 王 玄

（中国民航飞行学院空中交通管理学院 广汉 618307）

1 引言

机场中跑道是飞机起飞和降落的场所，随着航班数量的增多，飞机起飞和降落的时间和距离间隔不断缩小，而飞机降落过程中产生的尾流消散则需要一定的时间，由此就会导致一些飞机将处于前机的尾流中，使后机的性能受到影响，小则影响后机降落的操纵性能，大则会导致后机产生滚转，使飞机失去控制。通过研究前机尾流对后机的影响，合理的缩减前后机的尾流间隔，提高机场等终端区的运行效率。

2 模型基本定理

所有自然现象都可以用质量守恒定量、能量守恒定律以及动量守恒三大守恒定律解释，飞机湍流运动作为流体运动中的一种，因此三大守恒定律方程也适用于此。

2.1 质量守恒方程

质量守恒定律可以表示物质不论发生什么变化和过程，物质的总质量保持不变。该守恒方程可用式（1）表示：

式（1）中：S为参与变化和某种过程的物质总质量；Τ为变化或过程时间；ν为速度矢量；ρ为流体密度。

2.2 动量守恒方程

动量守恒定律可表示为作用在该微元体上的外力为零或外力矢量和为零。动量守恒定律可用式（2）表示：

式（2）中各符号含义：F为外部体积力；Ρ为静压力；g为重力体积力；τ为黏性应力张量。

2.3 能量守恒方程

能量守恒定律可表示为微元体作为孤立系统时总能量保持不变。该守恒方程的数学表达式为式（3）。

在求解上述三大方程时通常应用直接数值……