● 摘要
虽然前缘涡早已被发现并证实为昆虫高升力的最重要来源, 但对其流动结构 (特别是细致三维流动结构) 的研究仍然十分不够. 这种现状势必阻碍对蜻蜓等存在前后翼相互干扰的复杂情形的探索. 本文通过一系列系统的实验, 详细研究了拍动翼上的前缘涡结构. 首先, 我们观察到了前缘涡的次结构. 接着, 我们进行了系统的流动显示和数字图像粒子测速 (DPIV) 实验, 首次证实了拍动翼上双前缘涡结构的存在. 然后, 我们应用数字体视PIV (DSPIV) 对拍动翼在三个典型拍动相位 (0.125T, 翼在加速; 0.25T, 翼达到最大速度; 0.375T, 翼在减速; T=拍动周期) 下的流场进行了测量, 首次给出了拍动翼前缘涡的三维结构及其演化的图像. 最后, 通过推导几种形式的无量纲滞留数Rs, 对拍动翼上流动结构的滞留时间问题进行了初步的理论探索.