等离子体合成射流改善S弯进气道气动性能的实验研究

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作者 张富垚 梁华 +1 位作者 刘诗敏 杨鹤森 《推进技术》 北大核心 2025年第1期42-49,共8页

为了对狭缝式S弯进气道中的流动分离进行有效控制,本文基于等离子体合成射流开展了激励特性和相关流动控制实验研究。结果表明:在激励器能量沉积比确定的条件下,等离子体合成射流激励器的放电能量与激励频率无关,然而不同能量沉积比都... 为了对狭缝式S弯进气道中的流动分离进行有效控制,本文基于等离子体合成射流开展了激励特性和相关流动控制实验研究。结果表明:在激励器能量沉积比确定的条件下,等离子体合成射流激励器的放电能量与激励频率无关,然而不同能量沉积比都存在一个最佳激励频率,使得射流速度达到最大。在激励特性诊断的基础上通过风洞实验验证了等离子体合成射流改善狭缝式S弯进气道气动性能的有效性,最佳激励效果为在出口速度为Ma=0.25时使得总压畸变指数降低22.59%。 展开更多

关键词 狭缝式S弯进气道 流动控制 等离子体合成射流 射流特性 二次流

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导弹等离子体合成射流流动控制技术综述与展望

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作者 张小兵 李晋峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3356-3370,共15页

在反导技术不断发展的背景下,为提高导弹的命中率,需要对导弹的机动性、快响应性等提出更高的要求。近年来,由于响应时间短、无机械部件、工作频带宽等优势,基于等离子体合成射流激励器的主动流动控制技术成为兵器科学与技术以及航空航... 在反导技术不断发展的背景下,为提高导弹的命中率,需要对导弹的机动性、快响应性等提出更高的要求。近年来,由于响应时间短、无机械部件、工作频带宽等优势,基于等离子体合成射流激励器的主动流动控制技术成为兵器科学与技术以及航空航天领域的研究热点。该技术在导弹的快响应气动力控制、横向主流干扰控制、激波控制、激波/边界层干扰控制等流动控制领域均展现出巨大的应用前景,为减小导弹的阻力、提高导弹的机动性、快响应性等提供了技术保障。结合近二十年来国内外的相关文献资料,以及多年的研究经验,对导弹等离子体合成射流流动控制技术的原理内涵、发展状况、关键问题等进行阐述和总结,以便为相关研究人员提供帮助。 展开更多

关键词 导弹 等离子体合成射流 主动流动控制 气动力控制 激波控制

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基于等离子体合成射流的高超声速飞行器标模激波控制实验

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作者 谢玮 胡国暾 +3 位作者 石伟 周岩 卢洪波 罗振兵 《气体物理》 2024年第5期1-10,共10页

基于等离子体合成射流(plasma synthetic jet,PSJ)的新型主动流动控制技术由于具有无需气源、控制力强及激励频带宽等优势,在激波控制领域极具应用潜力。在高超声速风洞中,通过实验研究了单脉冲PSJ对高超声速飞行器标模头部弓形激波及... 基于等离子体合成射流(plasma synthetic jet,PSJ)的新型主动流动控制技术由于具有无需气源、控制力强及激励频带宽等优势,在激波控制领域极具应用潜力。在高超声速风洞中,通过实验研究了单脉冲PSJ对高超声速飞行器标模头部弓形激波及侧翼激波的控制效果及其对飞行器的减阻作用。结果表明,逆向PSJ可使高超声速飞行器标模头部弓形激波脱体距离显著增大,横向PSJ可使侧翼激波基本消除。动态力传感器测得飞行器最大瞬时减阻率约为15.5%,但传感器测得的阻力变化存在大约250μs的延迟。还研究了放电能量、来流总压、出口直径和腔体体积对头部弓形激波控制效果的影响。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 激波控制 高超声速飞行器 主动流动控制

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单脉冲等离子体合成射流对飞行器控制特性研究

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作者 王春岩 黄护林 +2 位作者 徐晗 陈田田 胡锡精 《航空科学技术》 2024年第12期28-39,共12页

等离子体合成射流(PSJ)激励器通过电弧放电产生的高速射流可以有效提升飞行器的控制效率和精度,克服传统飞行控制技术存在的响应时间长、脱靶量大和效率低等问题。本文基于唯象模型,对PSJ激励器的单脉冲射流性能进行研究。研究发现,增... 等离子体合成射流(PSJ)激励器通过电弧放电产生的高速射流可以有效提升飞行器的控制效率和精度,克服传统飞行控制技术存在的响应时间长、脱靶量大和效率低等问题。本文基于唯象模型,对PSJ激励器的单脉冲射流性能进行研究。研究发现,增大沉积能量可以有效提升射流的流动性能,使射流的峰值速度、持续时间和冲量明显提升。飞行高度的升高会对射流的流动性能产生消极影响,当飞行高度由0提升至20km时,射流的峰值速度减小约20%,但是射流持续时间基本不变。飞行速度的增大会降低射流的峰值速度,但延长了射流的持续时间,使单脉冲射流产生的冲量显著提高。PSJ控制下的飞行器偏转速率均高于传统气动表面,虽然飞行高度的升高导致其在20km处所达到的偏转速率仅为0处的4%,但是对应的有效性参数高达12.66。本文的研究成果对实现飞行器的高效姿态控制有一定的参考意义。 展开更多

关键词 飞行器 姿态控制 等离子体合成射流 飞行高度 偏转速率

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两电极等离子体合成射流性能及出口构型影响仿真研究 被引量：9

5

作者 周岩 刘冰 +2 位作者 王林 罗振兵 夏智勋 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期799-805,共7页

通过将火花放电的物理效应等效为气体焦耳加热的过程,在能量方程中引入能量源项,进行了单次能量沉积下两电极等离子体合成射流的唯象模拟。提出将等离子体合成射流对外界流场的动能和热能注入分别作为表征射流"冲击效应"和&qu... 通过将火花放电的物理效应等效为气体焦耳加热的过程,在能量方程中引入能量源项,进行了单次能量沉积下两电极等离子体合成射流的唯象模拟。提出将等离子体合成射流对外界流场的动能和热能注入分别作为表征射流"冲击效应"和"热效应"的参数。研究表明在单次放电条件下射流建立的自维持振荡过程中,射流动能和热能主要集中于主射流阶段且射流的"冲击效应"相比"热效应"衰减更快,在一个大气压下两电极激励器总的能量转化效率约为2.3%。分析了出口构型对射流的影响,研究表明收缩孔结构可以有效提高射流速度,但将导致射流动量和饱和频率的降低。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 唯象模拟 能量效率 出口构型 性能

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等离子体合成射流激励器的流场特性分析 被引量：11

6

作者 刘朋冲 李军 +1 位作者 贾敏 文彬 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第6期22-25,共4页

等离子体合成射流作为一种新型的主动流动控制技术,是针对传统合成射流激励强度差而设计的。利用Fluent 6.3软件,采用结构化网格,对等离子体合成射流激励器流场进行了二维非定常数值模拟,研究单次放电激励器流场的演化规律,并且比较了... 等离子体合成射流作为一种新型的主动流动控制技术,是针对传统合成射流激励强度差而设计的。利用Fluent 6.3软件,采用结构化网格,对等离子体合成射流激励器流场进行了二维非定常数值模拟,研究单次放电激励器流场的演化规律,并且比较了不同放电时间尺度对激励器出口速度的影响。研究表明:等离子体合成射流激励器能够产生高速射流,最大速度达到439 m/s,大大增加了流场湍流度;激励器放电时间越长,出口峰值速度越大。计算结果表明等离子合成射流激励器能够应用于高速流动控制。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 数值模拟 非定常流动 放电时间

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面向等离子体合成射流应用的微秒脉冲源研制 被引量：7

7

作者 王磊 章程 +3 位作者 罗振兵 王林 严萍 邵涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期133-139,共7页

为了产生高能等离子体合成射流,设计了一台面向等离子体合成射流应用的微秒脉冲源,输出电压为10kV,重复频率为100Hz,可承受高达250A的放电电流。详细介绍了微秒脉冲源的工作原理,比较了不同放电电容对脉冲变压器原边电流及输出电压的影... 为了产生高能等离子体合成射流,设计了一台面向等离子体合成射流应用的微秒脉冲源,输出电压为10kV,重复频率为100Hz,可承受高达250A的放电电流。详细介绍了微秒脉冲源的工作原理,比较了不同放电电容对脉冲变压器原边电流及输出电压的影响。进一步将所设计的微秒脉冲源成功应用于等离子体合成射流实验中,研究了不同间距对等离子体合成射流的影响,比较了有无放电电容条件下的能量消耗率。实验结果表明:不同放电电容在相同激励器间距的条件下,击穿电压基本相同;击穿电压随激励器间距增大而增大。有放电电容能产生较大的放电电流,且电流值随电容值的增大而增大。有放电电容条件下的能量消耗率比无放电电容要高,易于产生高能的等离子体合成射流。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 激励器 微秒脉冲源 放电电容 能量消耗率

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并联放电等离子体合成射流激励器工作特性 被引量：4

8

作者 王林 周岩 +3 位作者 罗振兵 夏智勋 邵涛 邓雄 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期59-66,共8页

等离子体合成射流激励器凭借射流速度高、工作频带宽、响应迅速等优势在高速流场主动流动控制领域具有良好的应用前景。为了克服单个激励器控制能力弱、控制范围窄的缺点,开展了并联放电等离子体合成射流激励器的研究,搭建了最多支持三... 等离子体合成射流激励器凭借射流速度高、工作频带宽、响应迅速等优势在高速流场主动流动控制领域具有良好的应用前景。为了克服单个激励器控制能力弱、控制范围窄的缺点,开展了并联放电等离子体合成射流激励器的研究,搭建了最多支持三路并联放电的微秒脉冲电源。测试结果表明,电源在空载及负载条件下可以实现1000 Hz稳定放电。随着放电电容的增大,放电电能的提高,等离子体电弧的温度升高,激励器腔体内气体被加热得更剧烈,产生的射流速度增大。随着工作频率的提高,激励器的击穿电压降低,放电电能减小,射流速度减小。通过对触发信号的调制,可以实现每个激励器的独立控制,使得并联式激励器具有更强的流动控制灵活性。试验结果显示,激励器工作相位与触发相位具有较好的对应关系。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 两电极 主动流动控制 并联式阵列 放电频率 放电电容

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腔体增压等离子体合成射流激励器工作特性 被引量：3

9

作者 周岩 夏智勋 +3 位作者 罗振兵 彭文强 邓雄 王林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期12-18,共7页

为改善等离子体合成射流激励器在稀薄空气环境中的控制效果,增强其临近空间环境适应性,开展了腔体增压条件下激励器工作特性的研究。建立了腔体增压效果理论分析模型,计算结果表明:采用高压气源供气可以较好地提升激励器腔体气压,并且... 为改善等离子体合成射流激励器在稀薄空气环境中的控制效果,增强其临近空间环境适应性,开展了腔体增压条件下激励器工作特性的研究。建立了腔体增压效果理论分析模型,计算结果表明:采用高压气源供气可以较好地提升激励器腔体气压,并且腔体气压对高压气源气压具有较好的跟随性,从而为射流强度调节提供了一种新的方式。搭建了腔体增压等离子体合成射流激励器实验系统,开展了腔体增压压力和射流流场特性测量,实验测量结果与计算结果吻合良好,误差小于2.6%。高速纹影观测显示:在腔体增压作用下,激励器控制力得到显著改善,射流锋面峰值速度由256 m/s提升至507 m/s。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 腔体增压 临近空间飞行器 主动流动控制

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三电极等离子体合成射流激励器工作特性参数影响实验 被引量：6

10

作者 王林 罗振兵 +2 位作者 夏智勋 周岩 邓雄 《气体物理》 2017年第6期1-8,共8页

采用放电测量和光学诊断技术对三电极等离子体合成射流激励器放电特性及流场特性进行了实验研究分析了放电电容、激励器腔体体积和射流出口直径对三电极等离子体合成射流流场分布及速度特性的影响.实验结果表明三电极等离子体合成射流... 采用放电测量和光学诊断技术对三电极等离子体合成射流激励器放电特性及流场特性进行了实验研究分析了放电电容、激励器腔体体积和射流出口直径对三电极等离子体合成射流流场分布及速度特性的影响.实验结果表明三电极等离子体合成射流激励器放电过程包含触发、放电增强、放电衰减和电弧熄灭4个阶段表现出典型的欠阻尼放电特征等离子体合成射流流场包含射流主流、"前驱激波"和复杂的反射波系.放电电容、腔体体积和射流出口直径均存在一阈值当电容和出口直径小于阈值、腔体体积大于阈值时"前驱激波"以当地声速(约345 m/s)恒速传播否则"前驱激波"则以大于345 m/s的速度传播且与射流速度呈现相同的变化趋势即随着放电电容和出口直径的增加而增大随着腔体体积的增加而减小. 展开更多

关键词 三电极激励器 等离子体合成射流 前驱激波 射流速度 实验研究

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多路等离子体合成射流改善翼型性能实验研究 被引量：5

11

作者 苏志 李军 +2 位作者 梁华 魏彪 陈杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1928-1937,共10页

等离子体合成射流(PSJ)响应快,频带宽,强度大,在飞行器增升减阻领域具有广阔应用前景。但常规等离子体合成射流只是单点激励,作用范围小,控制效果弱。为提高等离子体合成射流抑制机翼流动分离的能力,设计了一种新型多路放电电路驱动合... 等离子体合成射流(PSJ)响应快,频带宽,强度大,在飞行器增升减阻领域具有广阔应用前景。但常规等离子体合成射流只是单点激励,作用范围小,控制效果弱。为提高等离子体合成射流抑制机翼流动分离的能力,设计了一种新型多路放电电路驱动合成射流,使单个电源产生5~12路多点、高强度合成射流激励,并将其用于高升力翼型失速分离控制。研究了激励频率、电容能量、来流速度和激励位置对流动控制效果的影响以及阵列式激励的控制规律。实验结果表明:12路PSJs各路均能产生较强的冲击波和射流,能有效抑制翼型吸力面的流动分离,增加升力,推迟失速;当激励频率为150Hz使无量纲频率等于4.8时,流动控制效果最好;电容能量越大,来流速度越小,流动控制效果越好;翼型距前缘15%c处为最佳激励位置,在主翼后缘施加激励与前缘激励类似,能有效抑制主翼流动分离;在主翼前缘和后缘同时施加激励,增升效果变强,推迟失速的能力降低。流场存在延迟效应,延迟时间不小于585s。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 高升力翼型 流动分离 多路放电

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逆向等离子体合成射流抑制低速流动分离的研究 被引量：2

12

作者 孙志坤 史志伟 +2 位作者 李铮 耿玺 张伟麟 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1267-1277,共11页

等离子体合成射流是一种能抑制流动分离的高能激励.通过实验和数值仿真的方法调查了等离子合成射流对低速翼型流动分离的抑制.激励器的电极内置在翼型内部,射流孔位于前缘点.流场烟雾粒子浓度分布和数值模拟的结果均表明逆向等离子体合... 等离子体合成射流是一种能抑制流动分离的高能激励.通过实验和数值仿真的方法调查了等离子合成射流对低速翼型流动分离的抑制.激励器的电极内置在翼型内部,射流孔位于前缘点.流场烟雾粒子浓度分布和数值模拟的结果均表明逆向等离子体合成射流能推移低速翼型的流动分离点,并提升翼型的升力特性.逆向等离子体合成射流推移分离点距离和提升翼型升力特性的能力随迎角的增大而增强.当迎角为16°时,等离子体激励推移翼型流动分离点的距离约占弦长的16.5%,提升翼型升力系数约17.3%.结果表明低速流动中,逆向等离子体合成射流产生的热射流与主流相互作用会形成条带状热结构.条带状热结构具有先导掺混作用,能增强主流与分离剪切层内流体的掺混.而射流主体具有掺混和诱导作用,能诱导分离剪切层的动态重新附壁.条带状热结构、射流主体与主流的相互作用是逆向等离子合成射流抑制低速翼型流动分离,提高翼型升力特性的主要机制.在不同的阶段,条带状热结构的作用和射流主体的作用不同.这种差异性导致它们的耦合性也发生了变化,并使得翼型的升力特性出现了五种典型阶段.此外,实验结果还表明放电参数恒定时,串联阵列式激励器的流动控制效果强于单个激励器. 展开更多

关键词 等离子体合成射流 流动分离 流动可视化 流动控制 升力特性

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纳秒脉冲等离子体合成射流激励器的流场特性分析 被引量：10

13

作者 于维鑫 朱文超 +3 位作者 程晓 黄邦斗 章程 邵涛 《气体物理》 2021年第2期38-45,共8页

采用一台高重频、快上升沿纳秒脉冲电源作为激励源,对典型的双电极合成射流激励器进行放电,通过粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)测量放电实验中激励器稳定流场特性以及发展速度.分析实验结果发现,随着重复频率的提高,... 采用一台高重频、快上升沿纳秒脉冲电源作为激励源,对典型的双电极合成射流激励器进行放电,通过粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)测量放电实验中激励器稳定流场特性以及发展速度.分析实验结果发现,随着重复频率的提高,合成射流的平均发展速度也随之增大,1 kHz时的平均速度最高达到28.28 m/s,并在单脉冲能量远低于微秒脉冲的情况下,实现了更快的稳态流场控制,表明高重复频率下,更多次数的脉冲放电可提高激励总能量,有效地弥补纳秒脉冲单脉冲输出能量不足的缺点.而且频率越高,流场发展速度越快,说明高重频工作模式会对输出总能量有补偿作用. 展开更多

关键词 等离子体合成射流 流场分析 PIV 纳秒脉冲 流动控制

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直缝式等离子体合成射流激励器特性的实验研究 被引量：6

14

作者 程林 孙姝 +2 位作者 谭慧俊 张宇超 何小明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1937-1942,共6页

为了研究一种新型的直缝式等离子体合成射流激励器,采用高速纹影技术和电参数测量的方法,对激励器的瞬态流场特性和放电特性进行了研究。实验结果表明:在相同出口面积的情况下,直缝式等离子体合成射流激励器的初始射流速度是直孔式激励... 为了研究一种新型的直缝式等离子体合成射流激励器,采用高速纹影技术和电参数测量的方法,对激励器的瞬态流场特性和放电特性进行了研究。实验结果表明:在相同出口面积的情况下,直缝式等离子体合成射流激励器的初始射流速度是直孔式激励器的1.4倍。直缝式激励器速度衰减更快,喷气时间更短,和外部气流的动量交换更加迅速。实验中首次对直缝激励器的三维流场进行描述及分析,发现其前驱激波及射流形态具有更好的平面度,存在较大的均匀区。直缝式等离子体合成射流激励器在提高工作频率、扩大流动控制区间等方面具有一定优势。 展开更多

关键词 直缝式 等离子体合成射流激励器 流动控制 均匀性 高初始速度 三维流场

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水平动量注入型等离子体合成射流激励器工作特性 被引量：1

15

作者 张宇超 谭慧俊 +4 位作者 程林 何小明 黄河峡 庄逸 张悦 《气体物理》 2017年第6期9-17,共9页

等离子体合成射流控制技术因其具有不需要外部气源、工作频带宽、射流速度高、射流净质量通量为零、低功耗、激励器形式多样、环境适应性强等特点成为了目前针对高速流场主动流动控制技术中应用潜能大、有望实现实际工程应用突破的流动... 等离子体合成射流控制技术因其具有不需要外部气源、工作频带宽、射流速度高、射流净质量通量为零、低功耗、激励器形式多样、环境适应性强等特点成为了目前针对高速流场主动流动控制技术中应用潜能大、有望实现实际工程应用突破的流动控制装置.传统的等离子体激励器的出口多为垂直于流向或与流向成一定夹角故垂直于流向的动量分量会对激励器的流动控制能力产生影响.为增强流向动量注入能力拟设计一种新型的水平动量注入型等离子体合成射流激励器.主要内容有采用外部电路电参数测量与高速纹影技术对激励器常压下单周期工作特性与重频工作特性进行了初步研究.对水平动量注入型等离子体合成射流激励器的射流结构进行了分析探究了该激励器工作频率对射流流场的流场特性与控制能力的影响.最后在高速纹影测量的基础上开展了激励器高频工作时均出口动压的研究.实验表明水平动量注入型激励器单周期射流初始速度达到220 m/s单周期激波初始速度达到477 m/s.此外工作频率对于激励器的影响主要体现在对激励器控制范围的影响当激励器工作频率增高时在相同位置时激励器的动压输入能力下降. 展开更多

关键词 等离子体合成射流 水平动量输入 高速纹影 动压测量 高频放电

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超声速条件下等离子体合成射流对鼓包诱导流场的影响 被引量：4

16

作者 高婉宁 张悦 +2 位作者 谭慧俊 陈亮 王超 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期532-539,共8页

为进一步提升鼓包进气道性能,通过唯象仿真方法,对超声速条件下等离子体合成射流对鼓包诱导流场控制效果展开了研究,验证了等离子体合成射流控制方法的有效性,并获得了激励器缝宽等参数对其控制效果的影响规律。研究发现:在超声速流场中... 为进一步提升鼓包进气道性能,通过唯象仿真方法,对超声速条件下等离子体合成射流对鼓包诱导流场控制效果展开了研究,验证了等离子体合成射流控制方法的有效性,并获得了激励器缝宽等参数对其控制效果的影响规律。研究发现:在超声速流场中,等离子体合成射流形成的诱导激波由对称的弓形激波逐渐发展为斜压缩波。对于缝宽为2mm的激励器,等离子体合成射流作用的有效时间为1/4周期,在该时间内能够对鼓包诱导曲面激波起到抑制作用,促进鼓包排移边界层同时带来分离区分离点提前、分离强度减弱、使鼓包表面边界层更加饱满等影响。对于激励器缝宽的参数化研究表明,随着缝宽的增大,射流出口压力增大、作用时间延长、在有效控制时间内射流对鼓包排移的控制效果有所增强,在探究的缝宽范围内射流最多可降低壁面3.2%阻力。 展开更多

关键词 三维壁面鼓包 等离子体合成射流 唯象仿真 分离 流动控制

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基于等离子体合成射流的飞翼布局模型主动流动控制风洞实验研究 被引量：3

17

作者 孙健 牛中国 +1 位作者 刘汝兵 林麒 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期81-88,共8页

为探究等离子体合成射流对三维模型的流动控制效果和机理,在中等展弦比飞翼布局模型前缘布置等离子体合成射流激励器开展低速风洞实验研究。通过六分量天平测力,考察沿弦向、展向不同分布位置的等离子体合成射流对飞翼模型气动力和气动... 为探究等离子体合成射流对三维模型的流动控制效果和机理,在中等展弦比飞翼布局模型前缘布置等离子体合成射流激励器开展低速风洞实验研究。通过六分量天平测力,考察沿弦向、展向不同分布位置的等离子体合成射流对飞翼模型气动力和气动力矩的作用;采用PIV(Particle Image Velocimetry,粒子图像测速)测量模型表面流场分布,研究等离子体合成射流流动控制机理。结果表明:在飞翼模型单侧布置等离子体合成射流,能够有效改善其气动特性,并能产生附加的滚转力矩,滚转力矩系数变化量最高达到0.009;在飞翼模型左右弦布置等离子体合成射流,能显著增强飞翼模型横向稳定性,滚转力矩系数波动范围减小66.7%。沿弦向,等离子体合成射流位置离前缘越近,控制效果越好,距前缘0mm的激励器控制效果最好;沿展向,布置的等离子体合成射流越多,对模型的升力特性改善作用越明显,布置方式以均布为优。在失速迎角前后,等离子体合成射流的流动控制机理不同:在小迎角下,等离子体合成射流在前缘起到了使转捩提前的作用;在失速迎角附近,则加速了分离区的流动、减小了分离区厚度。 展开更多

关键词 主动流动控制 飞翼布局 等离子体合成射流 风洞实验 PIV

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激励器结构对三电极等离子体高能合成射流流场及其冲量特性的影响 被引量：1

18

作者 张宇 罗振兵 +2 位作者 李海鹏 王林 夏智勋 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期783-789,共7页

等离子体激励器以其结构简单、响应速度快、环境适应性强等优势,已成为主动流动控制技术和流体力学研究的前沿与热点。相比于传统两电极激励器,三电极等离子体高能合成射流激励器具有更高的能量效率,形成射流冲量更大,有望成为新型快响... 等离子体激励器以其结构简单、响应速度快、环境适应性强等优势,已成为主动流动控制技术和流体力学研究的前沿与热点。相比于传统两电极激励器,三电极等离子体高能合成射流激励器具有更高的能量效率,形成射流冲量更大,有望成为新型快响应直接力产生装置。为揭示激励器结构对射流流场和冲量特性的影响规律,进而优化激励器结构参数,利用电参数测量装置、高速阴影系统及自主设计的单丝扭摆式微冲量测量系统对不同射流孔径、腔体体积和电极间距的三电极激励器放电特性、射流流场及其冲量进行了实验研究。为对比激励器在不同工况条件下的工作特性,定义无量纲能量沉积ε和无量纲射流冲量I*,并分析了激励器结构参数对ε和I*的影响。结果表明对于给定无量纲能量沉积ε,激励器存在最优射流孔径;激励器无量纲能量沉积ε和无量纲射流冲量I*随腔体体积增加而减小,随激励器电极间距增加而增加;射流强度及其流场影响区域随腔体体积增加而减小,随激励器电极间距增加而增加。对比不同腔体体积和电极间距工况条件下I*随ε的变化可知,为设计具有较好射流冲量水平的激励器,在相同无量纲能量沉积ε条件下,应尽量增大激励器无量纲射流冲量I*。当设计激励器无量纲能量沉积ε小于初始工况时,应增大初始工况激励器腔体体积使无量纲能量沉积ε降低至设计值;当设计激励器无量纲能量沉积ε大于初始工况时,应增大初始工况激励器电极间距使无量纲能量沉积ε增加至设计值,使设计激励器具有较好的射流冲量水平。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 高速阴影 单丝扭摆 结构参数 主动流动控制 能量沉积 射流冲量 射流流场

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等离子体激励器的静特性与高速特性仿真研究 被引量：2

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作者 殷宁 谭慧俊 +2 位作者 梁钢 黄河峡 孙姝 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期90-96,共7页

将实验测得的电弧放电能量分布规律拟合为理想热源,采用数值仿真方法对一种高频等离子体射流激励器进行参数化研究,探索了激励器出口角度对激励器静特性的影响,并获得了在超声速来流(Ma0=2.0)情况下射流激励器的高速特性。结果显示:当... 将实验测得的电弧放电能量分布规律拟合为理想热源,采用数值仿真方法对一种高频等离子体射流激励器进行参数化研究,探索了激励器出口角度对激励器静特性的影响,并获得了在超声速来流(Ma0=2.0)情况下射流激励器的高速特性。结果显示:当射流出口流通面积相同时射流出口角度越小,激励器沿流向的动量注入能力越强,并且这一规律在高速射流条件的情况下仍然适用。相比静止条件,在超声速来流条件下,射流的动量注入能力更强,影响域更大。 展开更多

关键词 等离子体合成射流 参数化研究 斜孔式激励器 流动控制

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