基于机翼弦长的雷诺数在10⁴¹0⁶范围内属于低雷诺数范畴,低雷诺数下机翼气动性能恶化会出现升力系数非线性增加、小攻角失速等问题。在南航低速回流风洞使用天平测力和动态测压的方法对NACA633-421机翼模型进行了低雷诺数下气动特性的研究,结果显示层流分离泡结构在逆压梯度下的破裂消失是导致小攻角流动分离的主要原因,分离泡结构的稳定存在可以维持上翼面压力梯度、推迟失速。提出流动控制研究流动问题的新思路,使用流动控制方法复原和捕捉了雷诺数120000、攻角10°状态上翼面分离泡结构自然破裂的动态过程,研究发现层流分离泡的破裂阶段性发生,存在初始的小段时间T_stable内,分离泡可自然稳定存在并维持压力梯度,后续随时间增加完全破裂。在整个过程中层流分离剪切层转捩后的附壁湍流在抵抗逆压梯度过程中会逐渐离开机翼表面,导致分离泡内层流分离区增加,同时尾缘湍流分离区域也逐渐向上游扩大,最终二者发生联通导致分离泡结构破裂消失、出现失速。提出间歇扰动的流动控制方法,以小于分离泡稳定时间T_stable的时长作为扰动的间隔时间Tinterval,在间歇扰动控制下,分离泡结构能够稳定存在,提高最大升力系数、推迟失速攻角。使用粒子图像测速技术和动态压力测量技术对一个完整控制周期的结果进行测量,得到不同相位的空间流场结构和壁面压力分布结果,结果显示:在无扰动注入时间段内,分离泡结构进入自然的破裂过程,分离剪切层发生持续的离壁运动,当吹气/吸气扰动注入后分离剪切层重新附壁,阻止破裂程度的进一步发展。最后,利用分离泡结构的自然稳定时间T_stable,从流动的物理角度行闭环反馈控制器的设计,分别设计了查表法控制器和斜率搜索法控制器,并进行了固定攻角和变攻角的实验验证;提出调制扰动的想法,以剪切层不稳定频率对间歇扰动信号进行调制实现小能量注入促进转捩发生、并且间歇性工作的目的,从物理角度提高流动控制器的控制效率,实现提高整个闭环流动控制系统工作效率的目的。