自然界扑翼（如：昆虫翅、蜂鸟翅膀）和人造扑翼的特征运动是以根部为轴周向转动。由于翼的尺寸较小、转动速度较低而迎角往往较高，因此扑翼产生的流动是典型的低雷诺数分离流。其中，扑翼前缘的流动分离使剪切层卷起并沿翼展方向形成旋涡——前缘涡。与大迎角平动翼前缘卷起并脱落的分离涡不同，前缘涡在扑翼周向转动过程始终附着，使扑翼持续利用动态失速产生高升力。这是扑翼最重要的高升力机制——不失速机制的物理原因。尽管现有研究发现了扑翼前缘涡附着并从不同角度提出附着机理的猜想，但这些研究缺少前缘涡演变（形成、发展和附着）与附着机理的定量表征，一方面使解释前缘涡附着缺少统一理论，另一方面也难以有效应用于仿生扑翼正向设计。本方向聚焦该问题，旨在提出前缘涡三维涡量输运理论，揭示前缘涡稳定附着机制，发现前缘涡强度饱和的有效判据，为扑翼前缘涡调控与仿生扑翼气动建模提供理论指导。

附图 扑翼前缘涡时空演变的典型涡量输运过程