化学模型对数值模拟等离子体流动的影响研究 被引量：11

1

作者 高铁锁 董维中 +2 位作者 江涛 丁明松 刘庆宗 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1193-1199,共7页

针对典型再入飞行试验条件,基于求解化学非平衡N-S方程的数值方法,对再入体非平衡等离子体绕流进行数值模拟,比较分析了两种典型化学模型对电子数密度数值模拟结果的影响。研究发现,7组分化学模型的电子数密度模拟结果具有较好的一致性,... 针对典型再入飞行试验条件,基于求解化学非平衡N-S方程的数值方法,对再入体非平衡等离子体绕流进行数值模拟,比较分析了两种典型化学模型对电子数密度数值模拟结果的影响。研究发现,7组分化学模型的电子数密度模拟结果具有较好的一致性,而11组分化学模型的数值模拟结果则存在较大差异,产生差异的主要机制在于不同模型中氧原子的电离效应,总体上Park模型的数值模拟结果与飞行测量结果具有较好的一致性。 展开更多

关键词 化学模型 等离子体流动 电子数密度 数值模拟

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基于等离子体流动控制的方背式汽车模型减阻研究 被引量：6

2

作者 王靖宇 耿亚林 +4 位作者 惠政 胡兴军 李天鸿 刘子诚 李久超 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期753-758,770,共7页

通过风洞试验,开展了关于表面介质阻挡放电(SDBD)等离子体激励器对方背Ahmed模型尾部分离流动的控制效果的研究。通过PIV速度测量,揭示了静态环境下激励器诱导离子风的气动特性,然后通过模型表面压力和尾部流场的变化,分析了在激励电压... 通过风洞试验,开展了关于表面介质阻挡放电(SDBD)等离子体激励器对方背Ahmed模型尾部分离流动的控制效果的研究。通过PIV速度测量,揭示了静态环境下激励器诱导离子风的气动特性,然后通过模型表面压力和尾部流场的变化,分析了在激励电压下模型的减阻率,并阐述了其减阻机理:等离子体激励器可有效控制尾部流动,提高模型尾部压力,从而达到减阻的目的。试验结果表明,随着风速提高,激励器控制效果减弱,在17 kV的峰值电压下,激励器可获得最大诱导速度;因此,在10 m/s的风速和17 kV的峰值电压下减阻效果最佳,主动减阻率为-4.58%,总减阻率达-9.02%。 展开更多

关键词 汽车空气动力学 主动减阻 表面介质阻挡放电 等离子体流动控制 风洞试验

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单级环境静叶等离子体流动控制机理仿真研究

3

作者 吴阳阳 张耘玮 马彩东 《航空工程进展》 CSCD 2016年第4期471-476,495,共7页

在轴流压气机等离子体扩稳研究中,针对单转子压气机流动控制的研究较多,而针对单级环境下静叶流动控制的研究却很少。采用静叶轮毂轴向等离子体激励方式,通过数值模拟方法研究单级环境下静叶流场特性,揭示轴流压气机静叶等离子体流动控... 在轴流压气机等离子体扩稳研究中,针对单转子压气机流动控制的研究较多,而针对单级环境下静叶流动控制的研究却很少。采用静叶轮毂轴向等离子体激励方式,通过数值模拟方法研究单级环境下静叶流场特性,揭示轴流压气机静叶等离子体流动控制扩稳机理。结果表明:等离子体激励器的轴向位置对单级轴流压气机的扩稳效果影响显著,越靠近叶片前缘,扩稳效果越好;布置在静叶通道后半部的等离子体激励器无法提高压气机的稳定性,而在静叶前缘施加轴向等离子体激励时,近轮毂区气流被诱导加速,主流的轴向速度提高,有效抑制了静叶近轮毂区吸力面的流动分离,静叶近轮毂区的堵塞减小,使得单级轴流压气机的稳定性提高。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 静叶 泄露流 流动分离 数值模拟

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微秒脉冲等离子体流动控制延迟效应研究 被引量：2

4

作者 谢理科 梁华 +4 位作者 李军 苏志 魏彪 陈杰 田苗 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2216-2225,共10页

等离子体流动控制(PFC)能有效抑制翼型附面层分离,增加升力,推迟失速,应用前景广阔。流场的延迟效应是指采用PFC进行流动控制时,激励关闭后,流动控制效果仍存在的现象。本文对新型微秒脉冲介质阻挡放电(μs-DBD)的体积力和冲击波特性进... 等离子体流动控制(PFC)能有效抑制翼型附面层分离,增加升力,推迟失速,应用前景广阔。流场的延迟效应是指采用PFC进行流动控制时,激励关闭后,流动控制效果仍存在的现象。本文对新型微秒脉冲介质阻挡放电(μs-DBD)的体积力和冲击波特性进行测试,并在此基础上开展风洞实验,进行流场的延迟效应研究,测试μs-DBD的延迟时间和参数影响规律。结果表明,μs-DBD能同时产生体积力和冲击波作用,同时也能在流场中产生明显的延迟效应,延迟时间不小于1200s,远大于毫秒脉冲介质阻挡放电(AC-DBD)产生的延迟时间(150s);激励电压和来流速度越大,翼型迎角越小,延迟效应越强;等离子体激励能使流场失稳分岔,并转变为更优的分岔解;延迟效应研究在节约能耗、延长激励器寿命、PFC控制律设计和风洞实验方法优化等方面有重要意义。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 延迟效应 流动分离 微秒脉冲

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高速压气机等离子体流动控制仿真研究 被引量：2

5

作者 聂永正 吴云 +3 位作者 田思濛 吴阳阳 马彩东 李应红 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1995-2004,共10页

为了研究等离子体流动控制扩大压气机稳定性的流动机理,采用数值模拟方法研究了三种轴向等离子体激励方式对转速15200r/min,叶尖速度350m/s的高速压气机的扩稳特性。结果表明,对于轴向布置的三组等离子体激励器,其安装位置对单转子轴流... 为了研究等离子体流动控制扩大压气机稳定性的流动机理,采用数值模拟方法研究了三种轴向等离子体激励方式对转速15200r/min,叶尖速度350m/s的高速压气机的扩稳特性。结果表明,对于轴向布置的三组等离子体激励器,其安装位置对单转子轴流压气机扩稳效果具有重要的影响,当第二组激励器位于叶尖前缘时扩稳效果最好。通过分析可知,等离子体气动激励能够显著改善叶顶负荷分布,抑制动量比的增加,改善泄漏涡的位置与形态,抑制泄漏涡向前缘的摆动,减小叶顶阻塞区域,最终扩大了高速轴流压气机的稳定工作范围。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 高速压气机 流动分离 数值模拟

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Viper Jet无人机等离子体流动控制飞行验证 被引量：2

6

作者 杨鹤森 梁华 +3 位作者 魏彪 贺启坤 贾宇豪 宋国正 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2019年第6期15-22,共8页

以往的地面风洞实验研究表明等离子体流动控制具有极大的实用价值。为探索等离子体流动控制应用的关键技术,开展了低速无人机等离子体流动控制飞行验证研究。首先,设计了无人机试飞实验系统和试飞方案,据此进行激励特性测试和地面风洞实... 以往的地面风洞实验研究表明等离子体流动控制具有极大的实用价值。为探索等离子体流动控制应用的关键技术,开展了低速无人机等离子体流动控制飞行验证研究。首先,设计了无人机试飞实验系统和试飞方案,据此进行激励特性测试和地面风洞实验,测试了毫秒脉冲等离子体激励的放电特性,在风洞中验证了毫秒脉冲等离子体流动控制对Viper Jet无人机失速分离的控制效果。然后,进行了Viper Jet无人机等离子体流动控制飞行验证,结果表明AC-DBD激励能有效减小飞机起飞与降落滑跑距离。 展开更多

关键词 无人机 等离子体流动控制 毫秒脉冲 流动分离

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DBD低温等离子体控制下前台阶流动的数值模拟 被引量：2

7

作者 王建明 李润青 王成军 《沈阳航空航天大学学报》 2021年第5期1-7,共7页

为了研究DBD(介质阻挡放电)低温等离子发生器对前台阶流动分离(钝体绕流经典问题之一)的控制效应,利用Fluent软件中的用户自定义函数UDF功能,将等离子体的作用效果以体积力源项的形式添加进N-S方程,对前台阶流动进行数值模拟。结果表明... 为了研究DBD(介质阻挡放电)低温等离子发生器对前台阶流动分离(钝体绕流经典问题之一)的控制效应,利用Fluent软件中的用户自定义函数UDF功能,将等离子体的作用效果以体积力源项的形式添加进N-S方程,对前台阶流动进行数值模拟。结果表明,在来流20 m/s的情况下,通过开启布置在台阶上表面的等离子体发生电极,台阶壁面上的流动分离得到有效控制,分离区减小80%左右。 展开更多

关键词 前台阶流动 等离子体流动控制 流动分离 分离区长度 用户自定义函数

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等离子体激励对串列叶栅流动分离抑制效果的数值仿真

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作者 陈景波 丁均梁 +1 位作者 张海灯 郭基联 《航空发动机》 北大核心 2019年第1期22-27,共6页

为了探究不同等离子体激励布局对串列叶栅角区流动分离抑制的效果,采用数值仿真方法,在流动分离前施加激励,对不同布局激励前后流场的流场结构和总压损失沿流向分布进行对比,分析了等离子体激励布局对串列叶栅角区流动分离的影响,以及... 为了探究不同等离子体激励布局对串列叶栅角区流动分离抑制的效果,采用数值仿真方法,在流动分离前施加激励,对不同布局激励前后流场的流场结构和总压损失沿流向分布进行对比,分析了等离子体激励布局对串列叶栅角区流动分离的影响,以及激励对串列叶栅气流掺混的影响。结果表明:在来流马赫数为0.5、攻角为4°时,ACU2布局激励对流动分离有较好的抑制作用,总压损失系数减小10.74%;ACU2-ACU5组合激励对抑制后排叶片的角区分离有较好效果,总压损失系数降低25.09%。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 组合激励 串列叶栅 流动分离 数值模拟 总压损失系数

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基于新型丝状电极等离子体激励器的前体涡控制 被引量：4

9

作者 高超 倪章松 +1 位作者 薛明 郑博睿 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期39-52,共14页

本文首次将新型丝状暴露电极DBD等离子激励器应用于大迎角下细长体非对称涡控制。丝状暴露电极的材料的选择对DBD推力以及推力效率至关重要,通过地面精细推力测量对丝状暴露电极等离子体激励器进行了优化,结果表明,本文研究材料中采用... 本文首次将新型丝状暴露电极DBD等离子激励器应用于大迎角下细长体非对称涡控制。丝状暴露电极的材料的选择对DBD推力以及推力效率至关重要,通过地面精细推力测量对丝状暴露电极等离子体激励器进行了优化,结果表明,本文研究材料中采用钨丝作为暴露电极,其推力效率最优;且随着电极直径从d=0.3 mm减小到d=0.08 mm,DBD推力效率显著提升。基于优化后的DBD激励器,将其应用于前体非对称涡控制:未施加等离子体控制时,压力测量以及PIV结果均表明细长体背风区流场为明显的非对称涡结构;在等离子体激励下,该非对称涡结构可变为对称甚至反向非对称,且非稳态激励控制能力明显优于稳态激励。研究发现,大迎角下细长体非对称涡控制与背风区原始涡系结构有关,其中包含对称涡系和非对称涡系。本文研究为大迎角下细长体非对称涡控制提供了一种新思路,同时也为丝状暴露电极DBD等离子体激励器的应用提供参考。 展开更多

关键词 前体涡 丝状电极DBD 等离子体流动控制 非对称涡

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纳米复合聚酰亚胺基DBD等离子体气动激励器研究 被引量：1

10

作者 马赛 李应红 +1 位作者 卞栋梁 宋飞龙 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第3期16-20,共5页

等离子体流动控制技术具有响应快、频带宽、结构简单等优点,具有显著技术优势。介质阻挡放电(DBD)等离子体气动激励器是研究最为广泛的激励器形式,但是国际上鲜有研究关注其介质材料的寿命,这严重制约了等离子体流动控制技术的发展和应... 等离子体流动控制技术具有响应快、频带宽、结构简单等优点,具有显著技术优势。介质阻挡放电(DBD)等离子体气动激励器是研究最为广泛的激励器形式,但是国际上鲜有研究关注其介质材料的寿命,这严重制约了等离子体流动控制技术的发展和应用。为解决这一问题,进行了聚酰亚(PI)/纳米复合聚酰亚胺基等离子体气动激励器实验研究。实验结果表明,纳米复合结构有利于提高激励器的导热性能,其放电区域最高温度与传统激励器相比,降低了10%~20%;发现了纳米复合聚酰亚胺基激励器的高温点自愈现象;纳米结构激励器抑制了结构损伤,从而阻止了放电功率和表面温度的快速增加;普通聚酰亚胺表面在放电老化后,形成大量孔洞、沟槽以及烧蚀痕迹,纳米复合聚酰亚胺在老化后表面出现大量的白色球形纳米粒子团簇,减轻了绝缘材料受到的侵蚀与破坏。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 等离子体气动激励器 介质阻挡放电 聚酰亚胺

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AC-DBD等离子体激励对L形截面钝体风荷载减阻的实验研究 被引量：3

11

作者 兰子奇 史志伟 +1 位作者 孙琪杰 耿玺 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期83-91,共9页

等离子体流动控制是一种应用广泛的主动流动控制技术。为进一步研究其机理、拓展其应用范围,针对L形截面钝体模型,采用3种AC-DBD(介质阻挡放电)等离子体激励器布置形式,比较了施加激励后的减阻效果,并对减阻机理进行了研究。实验在南京... 等离子体流动控制是一种应用广泛的主动流动控制技术。为进一步研究其机理、拓展其应用范围,针对L形截面钝体模型,采用3种AC-DBD(介质阻挡放电)等离子体激励器布置形式,比较了施加激励后的减阻效果,并对减阻机理进行了研究。实验在南京航空航天大学0.8m低速直流风洞中进行(风向角0°、来流速度2~8m/s),激励器布置形式为顺来流前缘激励、逆来流前缘激励和拐角激励。研究结果表明:不同来流速度下,等离子体激励器对L形截面钝体都有一定的减阻效果,且减阻效果随流速增大而降低;拐角激励减阻效果最佳,逆来流前缘激励次之,顺来流前缘激励最差;通过流场分析,说明了激励器布置形式变化产生了不同的扰动效果;不同的流动控制机理是影响减阻效果的关键因素。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 风洞实验 风荷载减阻 风压系数 粒子图像测速

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典型布局端壁等离子体激励抑制高负荷扩压叶栅角区分离实验 被引量：2

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作者 丁均梁 吴云 +2 位作者 张海灯 周游天 聂永正 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第4期1-7,共7页

为提高端壁等离子体气动激励对高负荷压气机扩压叶栅角区流动分离的控制能力,需要进一步优化激励布局,实现更高效的流动控制。针对多种端壁等离子体激励布局形式,分别开展了毫秒脉冲等离子体气动激励抑制叶栅角区流动分离的实验研究。... 为提高端壁等离子体气动激励对高负荷压气机扩压叶栅角区流动分离的控制能力,需要进一步优化激励布局,实现更高效的流动控制。针对多种端壁等离子体激励布局形式,分别开展了毫秒脉冲等离子体气动激励抑制叶栅角区流动分离的实验研究。结果表明:端壁横向流动对角区流动分离的影响大于流向附面层的流动分离。端壁激励布局对流动控制效果至关重要。优化后的激励布局沿三维角区端壁分离线切向,流动控制效果最好,50%叶高处总压损失减小11.8%;但随着来流攻角的变化,导致激励器布置不再与端壁分离线相切,流动控制效果减弱,因此要根据控制攻角的范围需求,结合具体的流场结构,设计合适的激励布局;适当的增加激励组数能有效促进射流与近壁面气流掺混,提高流动控制效果。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 平面叶栅 五孔探针 流动分离 主动流动控制

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等离子体激励频率对压气机稳定性影响的实验与数值模拟研究 被引量：1

13

作者 丁均梁 聂永正 +1 位作者 周游天 吴云 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期786-795,共10页

本文采用实验与数值模拟方法研究了不同等离子体激励频率对低速轴流压气机的扩稳特性。结果表明,等离子体激励能够显著减弱叶顶泄漏流非定常脉动,增加主流动量,削弱泄漏流和回流动量,抑制泄漏流向叶尖前缘移动,从而扩大压气机的稳定工... 本文采用实验与数值模拟方法研究了不同等离子体激励频率对低速轴流压气机的扩稳特性。结果表明,等离子体激励能够显著减弱叶顶泄漏流非定常脉动,增加主流动量,削弱泄漏流和回流动量,抑制泄漏流向叶尖前缘移动,从而扩大压气机的稳定工作范围;非定常激励对压气机稳定性有重要影响,随着激励频率的增加,扩稳效果增强,但激励频率存在阈值,当频率高于0.5倍叶片通过频率时,随着频率的增加,扩稳效果几乎不变。 展开更多

关键词 压气机 等离子体流动控制 等离子体激励频率 非定常脉动 数值模拟

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等离子体增强射流掺混的激励参数影响研究 被引量：4

14

作者 李亮 李修乾 +3 位作者 车学科 郑体凯 李金龙 聂万胜 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期41-47,共7页

为提高火箭发动机推进剂掺混效率,探究等离子体对单股矩形射流掺混特性的影响,设计了等离子体射流发生与控制系统。使用粒子图像测速技术测量了表面介质阻挡放电等离子体激励器对单股空气射流掺混特性的影响。相比无激励工况,激励电压为... 为提高火箭发动机推进剂掺混效率,探究等离子体对单股矩形射流掺混特性的影响,设计了等离子体射流发生与控制系统。使用粒子图像测速技术测量了表面介质阻挡放电等离子体激励器对单股空气射流掺混特性的影响。相比无激励工况,激励电压为5、6和7kV时,射流宽度随电压升高而变大,射流中心线速度衰减率最大提高20%左右;脉冲频率增加,射流宽度增大程度增加,衰减明显,掺混特性增强;激励电压和脉冲频率固定时,改变占空比,在50%～70%的区间内射流速度衰减最强,射流宽度最大。 展开更多

关键词 射流掺混增强 表面介质阻挡放电 等离子体流动控制 激励频率 占空比

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SDBD等离子体增强双股矩形射流掺混性能实验研究 被引量：2

15

作者 车学科 李修乾 +4 位作者 李金龙 宁永建 陈庆亚 陈川 王皓田 《气体物理》 2021年第2期53-63,共11页

为提高姿轨控液体火箭发动机同轴式喷注器掺混性能,设计了简化的双股矩形射流发生器,开展了等离子体控制射流实验,获得了射流流场结构与速度分布,结果表明与单股射流类似,双股矩形射流同样具有很好的相似性,随着射流速度差的增大,相似... 为提高姿轨控液体火箭发动机同轴式喷注器掺混性能,设计了简化的双股矩形射流发生器,开展了等离子体控制射流实验,获得了射流流场结构与速度分布,结果表明与单股射流类似,双股矩形射流同样具有很好的相似性,随着射流速度差的增大,相似性进一步增强,混合点逐渐靠近射流发生器出口,混合角和混合率增大,而涡量最大值减小;等离子体对射流相似性的影响较弱,主要增大了发生器出口附近的速度,缩短了射流核心区长度,增大了射流宽度和混合角,使得混合点位置移向发生器出口,扩大了高涡量值区域范围,不过3种实验工况下射流涡量和的正、负值均比较接近,混合率也非常接近,并且随着射流速度差的增大,等离子体控制效果降低;总的来说,等离子体激励器应安装在低速射流中,增大混合角比控制混合点位置对提高混合率更有效. 展开更多

关键词 等离子体流动控制 火箭发动机 射流 混合率 相似性

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基于方格网状等离子体激励器的翼型湍流减阻实验

16

作者 方子淇 宗豪华 +3 位作者 苏志 付正阳 干宗耀 曹亚威 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期17-22,共6页

等离子体流动控制技术具有结构简单、响应迅速等特点,已成为流动控制领域的研究热点。为减小飞机的湍流摩擦阻力,提出了一种基于方格网状等离子体激励器的新型湍流减阻方法,研究了其放电特性与诱导流动特性,并在风洞中获得该激励器减小N... 等离子体流动控制技术具有结构简单、响应迅速等特点,已成为流动控制领域的研究热点。为减小飞机的湍流摩擦阻力,提出了一种基于方格网状等离子体激励器的新型湍流减阻方法,研究了其放电特性与诱导流动特性,并在风洞中获得该激励器减小NACA0012翼型湍流摩擦阻力的参数规律。结果表明,静止条件下,方格网状激励诱导的射流速度与占空比成正比,而随脉冲频率的增大先增加后减小,诱导射流的最大瞬时速度为1.75 m/s。来流速度为15 m/s时,激励能使翼型湍流摩擦阻力减小3.5%。方格网状激励诱导产生的射流使近壁面流体整体抬升,破坏近壁面涡结构,进而抑制湍流生成,实现摩擦减阻。 展开更多

关键词 湍流减阻 等离子体流动控制 等离子体激励器 翼型

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等离子体诱导圆锥前体流场的PIV测量 被引量：1

17

作者 马冲 李华星 +2 位作者 孟宣市 罗时钧 刘锋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期308-312,329-330,共5页

在封闭光学玻璃箱体内,应用介质阻挡放电等离子体对20°顶角圆锥附近的静止大气进行了定常和脉冲循环控制,对等离子体诱导的圆锥截面绕流速度场进行了二维PIV测量,在定常控制和脉冲循环控制下,比较分析了最大绕流速度及最大轴向涡量... 在封闭光学玻璃箱体内,应用介质阻挡放电等离子体对20°顶角圆锥附近的静止大气进行了定常和脉冲循环控制,对等离子体诱导的圆锥截面绕流速度场进行了二维PIV测量,在定常控制和脉冲循环控制下,比较分析了最大绕流速度及最大轴向涡量,研究了脉冲频率和电压对上述参数的影响。实验结果表明:存在一个交流电压阈值(Vp-p≈14.0 kV),当电压高于这个阈值后,相对于定常控制模式,脉冲循环控制下沿90°方位角径向线上分布的时间平均切向速度和轴向涡量迅速增加;在脉冲循环控制控制下,动量传递主要表现为分离涡的形成而不是气流的加速。 展开更多

关键词 粒子图像测速 圆锥体 等离子体主动流动控制 脉冲循环 流场测量

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气动电磁学概念探讨及若干研究进展介绍 被引量：2

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作者 于哲峰 孙良奎 +3 位作者 马平 梁世昌 张志成 黄洁 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期729-735,共7页

目前国内外一些热点研究方向,如再入/临近空间高超声速飞行器电磁散射特性、通信中断、气动隐身一体化、等离子体隐身、等离子体流动控制和电磁推进研究,既涉及到空气动力学又涉及到电磁学,形成气动电磁学这一交叉领域。本文从概念定义... 目前国内外一些热点研究方向,如再入/临近空间高超声速飞行器电磁散射特性、通信中断、气动隐身一体化、等离子体隐身、等离子体流动控制和电磁推进研究,既涉及到空气动力学又涉及到电磁学,形成气动电磁学这一交叉领域。本文从概念定义、典型应用领域、主要机理问题、试验设备和测量仪器等方面对气动电磁学进行了探讨。建议在基础理论、数值模拟、试验设备与测试技术等方面加大气动电磁学研究力度,促进气动电磁学在航空航天领域的应用。 展开更多

关键词 气动电磁学 电磁散射 通信中断 气动隐身 等离子体隐身 等离子体流动控制 电磁推进

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射频介质阻挡放电改善NACA 0015翼型气动性能的实验 被引量：3

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作者 谢理科 梁华 +4 位作者 赵光银 魏彪 苏志 陈杰 田苗 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期294-304,共11页

介质阻挡放电(DBD)均匀稳定、易于敷设,是机翼/翼型等离子体流动控制(PFC)中最常用的激励方式。射频介质阻挡放电激励频率高、放电功率大,且能在流场中产生明显的加热,应用潜力大。采用射频电源驱动DBD激励器产生等离子体,分析放电的体... 介质阻挡放电(DBD)均匀稳定、易于敷设,是机翼/翼型等离子体流动控制(PFC)中最常用的激励方式。射频介质阻挡放电激励频率高、放电功率大,且能在流场中产生明显的加热,应用潜力大。采用射频电源驱动DBD激励器产生等离子体,分析放电的体积力、热特性和诱导流场特性,开展了射频介质阻挡放电改善NACA 0015翼型气动性能的实验,研究了占空比、调制频率、载波频率和电源功率等参数对流动控制效果的影响规律。结果表明:射频等离子体激励的体积力效应随激励电压的增大而增加;射频等离子体激励产生的热量在诱导的流场中进行传导,加速流场;当来流速度为20m/s,Re=3.36×10~5时,在翼型前缘施加激励,使翼型临界失速迎角推迟1°,最大升力系数增大6.43%,且在过失速迎角下仍具有流动控制效果,使升力下降变缓;调制频率越大,控制效果越好;存在最佳占空比、载波频率和功率,占空比对流场控制效果的影响最显著,最佳占空比、载波频率和功率分别为20%,460kHz和50W。射频等离子体激励以体积力效应、热效应和诱导壁面射流改善失速流场,使得NACA0015翼型气动性能极大改善,流动分离得到有效控制。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 翼型 射频 介质阻挡放电 占空比

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直流放电控制高速带斜坡锥体气动力的有效性研究

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作者 王宏宇 闵夫 +3 位作者 解真东 龙正义 贾尧 杨彦广 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期48-58,共11页

基于直流放电激波重构气动力控制原理,开展了带斜坡锥体模型的高速(Ma=6)气动力控制风洞试验,采用光纤天平技术,考察了模型在两种放电功率(284 W和517 W)下的气动力/力矩变化情况,并采用纹影成像研究了放电对流动拓扑的影响。纹影图像... 基于直流放电激波重构气动力控制原理,开展了带斜坡锥体模型的高速(Ma=6)气动力控制风洞试验,采用光纤天平技术,考察了模型在两种放电功率(284 W和517 W)下的气动力/力矩变化情况,并采用纹影成像研究了放电对流动拓扑的影响。纹影图像揭示了由于放电热阻塞和马赫数降低引起的波系重构现象,表现为放电诱导压缩波和再附激波弱化、角度减小。天平信号验证了放电使得模型的轴向力、法向力和俯仰力矩减小,放电功率较大时控制效果明显。通过求解带功率密度源项的Navier-Stokes方程模拟放电的加热效应,数值研究了模型气动力随功率密度的变化规律及加热位置对控制能力的影响。研究表明:模型气动力变化率与功率密度呈正相关;当以激励器的上游位置为参考点时,俯仰力矩变化显著;当加热位置靠近斜坡时,控制能力降低。 展开更多

关键词 等离子体流动控制 高速飞行器 激波-边界层干扰 直流放电 高速气动力控制 风洞试验

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