自由流

空气会从密度高向密度低的地方流动，也就是大气压强高的向大气压强低的地方流动。

太阳辐射会改变温度，温度改变会改变空气的密度和压力，空气流动能量来源就是太阳。

风是由空气流动引起的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳光照射在地球表面上，使地表温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后，低温的冷空气横向流入，上升的空气因逐渐冷却变重而降落，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种空气的流动就产生了风。

从科学的角度来看，风常指空气的水平运动分量，包括方向和大小，即风向和风速；但对于飞行来说，还包括垂直运动分量，即所谓垂直或升降气流。大风可移动物体与物体（物质质量）方向。风的速度很快。

自由流是指飞机前未经扰动的来流，一般用下标表示。 

随着空战模式的改变，要求战斗机在近距空战中具有快速改变其机动状态和机动平面的能力。为了使飞机保持高机动性和敏捷性，则必须采用过失速机动技术，使飞机具有在超过失速迎角后仍能做可控飞行的能力。飞机在实施过失速机动过程中，迎角会大大超过失速迎角，此时，气动力呈现高度非定常、非线J陛特性，深入研究飞机的大迎角动态气动特性，对实现飞机过失速机动飞行是十分重要的。目前，国内外在大迎角非定常空气动力学领域进行了较深入研究，特别是在风洞实验技术方面，建成了许多大振幅动态实验装置，以模拟飞机的机动飞行。但这些模拟实验只模拟了飞机机动飞行时姿态的变化，而忽略了风速变化对气动力产生的影响。实际上飞机在实施过失速机动飞行过程中，伴随着飞行姿态的变化其飞行速度发生很大变化。有研究表明，在完成“眼镜蛇”机动飞行过程中，飞行速度减小值可达100 —— 200km/ h。因此在研究飞机动态气动特性时，必须考虑风速变化带来的影响。另外，在民航飞行方面，由于大气紊流的影响（如阵风），可能使飞机迎角超过失速迎角，发生失控，以至造成机毁人亡的空难事故，因此进行非定常自由来流对飞机气动特性的影响研究是十分必要的。

相关试验结果表明，由于在减速过程中，集中涡的破碎位置推后，在加速过程中，集中涡的破碎位置前移，因此使得模型气动力发生变化，并且随迎角增大，风速脉动的影响增大。当迎角一定，来流风速脉动频率一定时，随脉动幅值的增大，升力系数增大；当迎角一定，来流风速脉动幅值一定时，随脉动频率增大，升力系数也增大。以上结果也说明，当集中涡在翼面上破碎时，其位置的变化受气流脉动的影响很大，从而对气动力将产生很大的影响，因此进一步研究飞机在机动飞行过程中，风速脉动的影响也将是十分必要的。 

在边界层流中的感受性问题一直是层流向湍流转换研究的热点问题之一，而真实的转扳过程大多发生在三维边界层流中：后掠平板边界层是一种典型的三维边界层，研究其感受性过程具有相当重要的理论意义和实际价值。南京信息工程大学沈露予等构造的数值计算方法是在时间偏导数上采用四阶修正后的Runge-Kutta格式以及空间偏导数采用变间距的紧致有限差分，即对流项采用五阶精度迎风紧致有限差分格式，压力梯度项采用六阶精度紧致有限差分，粘性项采用六阶精度紧致有限差分格式；压力方程则采用三阶精度的变间距有限差分格式逼近；并建立了自由来流湍流模型。在上述基础上，数值研究了在自由来流湍流作用下后掠平板（后掠角为450）边界层内的感受性问题。数值结果显示，将在自由来流湍流作用下后掠平板边界层内激发出的一组不同频率小扰动行进波的色散关系、相速度、幅值和增长率等数值结果与流动稳定性中的线性理论解比较，发现后掠平板边界层流中被诱导出的一组不同频率小扰动行进波就是一组非定常横流涡。随后，又发现若雷诺数Rex越小在自由来流湍流作用下后掠平板边界层内感受性过程就越容易发生；也就是说无限薄后掠平板边界层计算区域的上游边界越靠近前缘，其无限薄后掠平板边界层的非平行性效果越明显就越有利于边界层内感受性过程的发生，且考虑平板前缘驻点影响情况下后掠平板边界层内被激发的感受性系数最强；以及低频扰动激发后掠平板边界层内的感受性系数比高频扰动要强。