有限翼後渦漩流場之解析，對船舶或空中飛行體而言，均是相當重要的課題。對船舶
而言，螺槳仍是最主要的推進器，螺槳後之渦漩流場，對螺槳之空蝕、噪音及振洫力
等均有相當大的影響。螺槳空蝕最先發生位置為〞 Tip vortex〞 ，空蝕更是水中噪
音之主要來源。因此無論是軍艦、潛艇或者魚雷都必須控制噪音，亦即要控制〞Tip
vortex cavitation ”對空中飛行體而言。翼後渦漩流場的了解，可以對飛行體飛行
翼之效率與航向穩定控制方面有相當的幫助，此一課題迄今一再被研究探討中。
由於翼後流場之重要性及複雜性，必須在試驗及理論解析兩方面同時進行，才有辦法
掌握正確性的研究方向，在試驗方面乃利用空蝕水槽及拖車水漕兩種試驗互相配合，
以進行對低展弦比翼後渦漩流場之探討。首先在空蝕水槽中，以模型翼作試驗，並利
用本所建立之氫氣泡產生系統，以進行翼後渦漩流場之觀測。其次在拖車水槽中，利
用壓力量測系統及本所自製之五孔管三維速度量測系統，以進行對翼後流場之速度量
測。
本實驗研究模型為NACA 63A010 之翼斷面，展弦比為1.5 。在空蝕水槽中，試驗結果
發現在速度固定下，不同攻與之中心翼變化不大，在流連為4.43m/sec 下，即雷諾數
(Rn)。=4.4×105 時攻角6。、8。及10。時渦漩之中心線幾乎一致。在拖車水槽中，
分別量測翼表之壓力分佈及翼後漩動區與穩滯區之速度分佈。量度範圍為翼後0.1 、
0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、7.0 及9.0弦長等流場斷面，渦漩中心線附近之流速。
試驗結果發現渦漩中心線上之軸流速度為最大，其中之翼後0.1 弦長處之軸流速度最
大，約為120%的自由入流速度。而渦漩中心線附近之最大切線速度的為50∼65% 之自
由入流速度。
為了探討理論解析之適用性，首先利用格渦法求出翼表之壓力及環流分佈，再利用離
散渦元素模式及 Betz 模式分別求出穩滯區渦漩中心位置，軸流速度及旋轉速度等，
將理論值與量測值比較，結果令人滿意。
|