本論文主要目的為採用全新觀點,來探討高次音速乃至穿、超音速之流場 結構對物體在其中受力的定量分析,文中採用 Chang的可壓縮流體之流場 力源分解理論,作為力源分析理論依據.為能探討力源的普遍行為,本文 針對五種代表性物體的環繞流場作了相當的剖析.文中探討之算例包括 : (1) NACA0012機翼在穿音速流場中受力分析 (2) 圓柱體在不同馬赫數 之流場中受力分析 (3) 三維軸對稱球體在不同馬赫數之流場中受力分析 (4) 半球圓柱體在不同馬赫數不同攻角之流場受力分析 (5) 三角翼在不 同馬赫數不同攻角之流場中受力分析由這些算例中可歸納出共通之法則. 詳見文中.分離或具震波之流場為本文最主要的研究對象,所有的算例均 確立了力源的主要貢獻來自: (I) 密度梯度項, (II)體積渦度項.我們 特別對力源的分佈與流場的物理結構作了廣泛而深入的探討.本論文流場 控制方程式採用Navier-Stokes方程式,顯式計算法則採用TVD算則,隱式 計算法則採用 LU-SSOR算則.紊流模式在二維採用雙方程式模式.而三維 則採用較為簡單之零方程式Baldwin-Lomax模式.在升力與阻力係數的比 較下,實驗數據在許多情形下都佐証了數值結果的正確性.根據力源分析 理論,我們成功的解釋了一些前人難以理解的升、阻力係數行為並啟發了 許多流場控制的想法.
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