Abstract
彈體在脫離發射機構後的飛行過程中，會經歷很大的速度變化。其中最複雜臨界空氣動力現象則發生於馬赫數0.9 及1.1 之間的穿音速區，在此流速範圍內，彈體的空氣動力現象會有極大的變化，主要是因為穿音速流場在彈體一形成的複雜震波結構所致。由於本文討論的此類彈體流場同時存在黏性－非黏性交互作用、震波－邊界層交互作用以及彈體尾部的迴流現象，研究中黏性的效應。研究中應用Navier-Stokes 方程式於流場的計算以求完整預測出這些黏性的效應。研究中採用MacCormack顯式法為數值方法，配合多區分格的技巧求解穿音速流場，並且應用 Kunz 的區域時步或人工消散項來改善收斂性。紊流模型則採用Baldwin＆Lomax的幾何模型。本文首先將程式應用於壓縮斜板的計算上，並得到很不錯的收斂結果。第二部份則應用於穿音速彈體的計算上，在此採用平底彈體以及延展彈體為分析外型，並以等馬赫數線、等壓力線、表面壓力分布及餘值圖分別加以討論，結果與實驗相當吻合，證實了 MacCormack 顯式法在穿音速流場計算的實用性。在認論中也證實了多區分格的概念在穿音速彈體的計算中是可行的。Kunz的區域時步則可有效改善 MacCormack 顯式法的收斂性；同時，由於不須使用人工消散項便可改善數值的收斂性，穩定解的可靠性也大為提高。