零质量射流控制翼型跨声速激波抖振特性

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作者 贾天昊 高超 +1 位作者 王玉帅 许和勇 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第3期29-41,I0001,共14页

跨声速激波抖振严重影响飞行器的安全性能和操纵性能。针对激波抖振的控制问题,提出采用基于尾缘吹/吸气的零质量射流方法,以翼型NASA SC(2)-0714为研究对象,通过风洞实验获得激波抖振的基本特性,基于雷诺应力模型求解非定常雷诺平均Nav... 跨声速激波抖振严重影响飞行器的安全性能和操纵性能。针对激波抖振的控制问题,提出采用基于尾缘吹/吸气的零质量射流方法,以翼型NASA SC(2)-0714为研究对象,通过风洞实验获得激波抖振的基本特性,基于雷诺应力模型求解非定常雷诺平均Navier-Stokes方程开展数值模拟,研究了改变射流介入的时刻、攻角和自由来流的马赫数以及射流的强度对控制效果的影响。结果表明:零质量射流能够完全抑制翼型跨声速激波抖振,能否成功抑制以及控制效果的优劣与射流的介入时刻无关。射流在给定的多个翼型攻角和来流马赫数下都有效抑制了激波抖振,俯仰力矩系数的标准差基本下降了一个数量级以上,翼型升阻比平均提升超过10%,气动特性得到明显改善。射流强度对跨声速激波抖振的抑制作用存在临界值,当低于临界值时激波振荡减缓,当高于临界值时激波振荡完全被抑制。 展开更多

关键词 抖振 零质量射流 激波 跨声速 非定常

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零质量射流下波浪前缘叶片气动性能数值研究

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作者 王家辉 邹琳 +2 位作者 张毓辰 苗亚博 徐汉斌 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2865-2877,共13页

针对垂直轴风机叶片大攻角工况下因流动分离导致的失速及颤振抖振问题,引入零质量射流激励对波浪型前缘叶片进行流动分离控制.采用大涡模拟方法建立了波浪前缘叶片绕流数值模型,探究了主/被动耦合控制下叶片升阻力特性及其流动分离机理... 针对垂直轴风机叶片大攻角工况下因流动分离导致的失速及颤振抖振问题,引入零质量射流激励对波浪型前缘叶片进行流动分离控制.采用大涡模拟方法建立了波浪前缘叶片绕流数值模型,探究了主/被动耦合控制下叶片升阻力特性及其流动分离机理,分析了射流参数(射流位置、动量系数)对波浪前缘叶片气动性能及失速特性的影响机制,研究发现:受控前后大攻角下波浪型前缘能诱导产生较小尺度流向涡,降低后方大分离涡尺度,波浪前缘与零质量射流耦合控制对于大攻角下流动分离抑制较单一控制更优;零质量射流吹气时使前缘流向涡有更高的动能抵抗逆压梯度从而延迟流动分离,吸气时会吸走流向涡的低动量流体,抑制流向涡发展成大分离涡;射流布置在距基准前缘0.033c处,即位于前缘流向涡最前端,能最大程度地参与前缘流向涡的生成,升阻比的提升效果最好;且升阻比提升量随着动量系数增大而增大,但控制经济性在动量系数0.018时最优,研究结果为垂直轴风力机失速控制提供了有益参考. 展开更多

关键词 波浪前缘叶片 零质量射流 大涡模拟 气动性能 流动控制

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分布式零质量射流控制增升装置分离的数值模拟 被引量：5

3

作者 白俊强 辛亮 +4 位作者 刘南 华俊 董建鸿 雷武涛 张晓亮 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期188-194,共7页

为改善大型民用运输机的起降性能,以典型的三段翼型为研究对象,研究分布式射流主动控制技术对提高增升装置效率的可行性。给出了零质量射流和分布式零质量射流的作用原理,获得了分布式零质量射流的孔口分布、射流频率、射流动量对增升... 为改善大型民用运输机的起降性能,以典型的三段翼型为研究对象,研究分布式射流主动控制技术对提高增升装置效率的可行性。给出了零质量射流和分布式零质量射流的作用原理,获得了分布式零质量射流的孔口分布、射流频率、射流动量对增升装置气动性能影响的规律。研究表明:零质量射流不论是吹气或者吸气,都可以增加边界层的能量,延迟分离,使得流动控制整个周期产生的气动效果都要优于未加控制的情形,但其无法完全消除襟翼上表面的分离,分布式零质量射流能达到更好的结果。数值模拟结果表明:零质量射流控制能使升力系数增加7.1%,分布式零质量射流控制能使升力系数增加20.3%,可见分布式零质量射流比零质量射流有更好的控制结果。分布式零质量射流不仅仅是各个孔口射流的简单叠加,而且还受到各个孔口串联作用的有利影响。总结四孔分布式零质量射流的设计准则为:当射流频率为1,射流动量为0.002时,能最大限度地消除襟翼上表面的分离,对升力系数的改善最为明显。 展开更多

关键词 增升装置 主动流动控制 零质量射流 分布式零质量射流 流动机理 设计准则

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零质量射流与分离控制的数值模拟 被引量：12

4

作者 肖中云 牟斌 +1 位作者 陈作斌 刘刚 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期46-50,共5页

在非定常可压缩方程的求解当中引入预处理方法、多重网格等加速收敛技术,提高了可压缩方法处理低速问题的效率和精度。利用该方法对两个流动控制算例进行了数值模拟,首先模拟了零质量射流的外部流场,从射流中心线上的速度分布、射流宽... 在非定常可压缩方程的求解当中引入预处理方法、多重网格等加速收敛技术,提高了可压缩方法处理低速问题的效率和精度。利用该方法对两个流动控制算例进行了数值模拟,首先模拟了零质量射流的外部流场,从射流中心线上的速度分布、射流宽度等方面均得到了和实验较为一致的结果。之后模拟了不同控制下的绕二维翼型的分离流动,包括有定常吸气和零质量射流,两种方法都不同程度上使分离泡长度缩小,分离区的压力升高,一定程度上显示了两种方法在分离流动控制上的应用潜力。 展开更多

关键词 流动控制 零质量射流 可压缩方程 非定常

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零质量自耦合射流控制喷流矢量实验 被引量：10

5

作者 张堃元 李念 +1 位作者 董玥 卢振球 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期224-225,236,共3页

以压电陶瓷振为激振源的自耦合射流激发器,在发射孔产生一系列平均质量流率为零的涡环,对垂直布置的主流产生复杂的相互作用,使主流实现矢量偏转。研究了自耦合射流激发器自身机理和自耦合射流使主流实现矢量偏转的实验,在实验条件下,... 以压电陶瓷振为激振源的自耦合射流激发器,在发射孔产生一系列平均质量流率为零的涡环,对垂直布置的主流产生复杂的相互作用,使主流实现矢量偏转。研究了自耦合射流激发器自身机理和自耦合射流使主流实现矢量偏转的实验,在实验条件下,自耦合射流使20m s流速的主流产生了最大17°的矢量偏转。 展开更多

关键词 自耦合射流 自激发 零质量射流 射流控制

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不同狭缝厚度的零质量射流PIV实验研究 被引量：6

6

作者 徐惊雷 沙江 +2 位作者 林春峰 李念 张堃元 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期162-166,共5页

为了研究厚度对活塞型激励器产生的零质量射流流场的影响,利用粒子影像测速仪对h=1.5 mm,2mm和3.5 mm三种不同狭缝厚度的零质量射流流场进行了实验研究。采用相位锁定技术,在一个振动周期内捕捉了12个不同相位时刻的流场图片。实验发现... 为了研究厚度对活塞型激励器产生的零质量射流流场的影响,利用粒子影像测速仪对h=1.5 mm,2mm和3.5 mm三种不同狭缝厚度的零质量射流流场进行了实验研究。采用相位锁定技术,在一个振动周期内捕捉了12个不同相位时刻的流场图片。实验发现,合成射流时间平均流场的横向速度剖面与二维常规射流相似,具有自模化特性;合成射流的质量通量、动量通量、中心线速度的峰值与狭缝厚度成正比。随着狭缝厚度增加,与质量通量和动量通量峰值相应的距出口的无量纲距离减小,而与中心线速度峰值相对应的无量纲距离增加。 展开更多

关键词 零质量射流+ 粒子影像测速^+ 合成射流^+ 锁相技术

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应用PIV技术研究“零质量”射流的非定常流场特性 被引量：32

7

作者 顾蕴松 明晓 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期83-86,共4页

首次采用PIV瞬态流场测试技术对"零质量"射流激振器近出口处附近的非定常流场进行了定量测量,应用相位锁定采样技术,测到了激励周期内不同相位时射流出口的瞬态流场,由200幅瞬态流场图像的平均得到了射流流场的平均流动特性... 首次采用PIV瞬态流场测试技术对"零质量"射流激振器近出口处附近的非定常流场进行了定量测量,应用相位锁定采样技术,测到了激励周期内不同相位时射流出口的瞬态流场,由200幅瞬态流场图像的平均得到了射流流场的平均流动特性。通过对射流出口涡环的产生、发展及运动特性的分析,认识到涡环之间相互作用是形成"零质量"射流的流动机理。 展开更多

关键词 “零质量”射流 涡环 粒子图像测速仪 定量流动显示

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零质量射流对风力机翼型动态失速特性的影响 被引量：5

8

作者 祝健 王晓东 +1 位作者 马璐 康顺 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第3期432-438,共7页

为了改善风力机大厚度翼型的气动性能,采用零质量射流对翼型附近的流动进行流动控制。采用非定常雷诺时均模拟方法(URANS)对动态失速状态下带零质量射流的DU97-W-300翼型的绕流场进行数值模拟,并对比控制前和控制后的翼型气动特性。结... 为了改善风力机大厚度翼型的气动性能,采用零质量射流对翼型附近的流动进行流动控制。采用非定常雷诺时均模拟方法(URANS)对动态失速状态下带零质量射流的DU97-W-300翼型的绕流场进行数值模拟,并对比控制前和控制后的翼型气动特性。结果表明,随着射流折合频率的增加,翼型失速攻角逐渐增大,升力系数曲线的波动次数逐渐减小。零质量射流可以有效抑制流动分离,其抑制动态失速的能力随翼型折合频率的增加而增强,随激励器动量系数的增加而增强。 展开更多

关键词 零质量射流 风力机翼型 动态失速 流动控制

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零质量射流激励器内外流动特性的PIV研究 被引量：2

9

作者 顾蕴松 李斌斌 程克明 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期19-22,38,共5页

设计了腔体透明的电磁式零质量射流激励器。采用非接触式瞬态流场测试技术,对激励器腔体内部和外部的流场进行了定量测量。研究了激励驱动信号频率变化对射流形成的影响,研究结果表明50Hz为射流的共振频率,可以产生最强的射流。比较和... 设计了腔体透明的电磁式零质量射流激励器。采用非接触式瞬态流场测试技术,对激励器腔体内部和外部的流场进行了定量测量。研究了激励驱动信号频率变化对射流形成的影响,研究结果表明50Hz为射流的共振频率,可以产生最强的射流。比较和分析了共振频率下零质量射流平均和瞬态流场特性。同时观察到,在激励周期的'吸入'阶段,周围气体向激励器腔体内向补充,腔体内部也会产生反方向的'零质量射流'现象。 展开更多

关键词 零质量射流 激励器 流场特性 流场测试 PIV

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几何因素对多压电膜式零质量射流激励器性能的影响

10

作者 徐惊雷 李超 +1 位作者 沙江 张堃元 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,共5页

利用热线风速仪,在最佳激振频率f=560 Hz时,研究了不同孔径、不同孔深、不同小孔出口几何形状等对多压电膜式零质量射流激励器性能的影响。实验结果表明:所用激励器的最佳孔径为2.5 mm,最佳孔深为2 mm,最佳深径比为0.8。激励器射流出口... 利用热线风速仪,在最佳激振频率f=560 Hz时,研究了不同孔径、不同孔深、不同小孔出口几何形状等对多压电膜式零质量射流激励器性能的影响。实验结果表明:所用激励器的最佳孔径为2.5 mm,最佳孔深为2 mm,最佳深径比为0.8。激励器射流出口为锥孔要比为直孔好得多。锥孔在流场中心线上距离激励器出口5<y/d<18范围内,射流速度几乎不变。最后利用CFD数值模拟直观地显示了射流出口的涡结构,说明了几何尺寸产生影响的根源。 展开更多

关键词 激励器 零质量射流 热线风速仪 涡结构

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临界零质量Kirchhoff型方程的解及其渐近行为

11

作者 李安然 樊丹丹 魏重庆 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2022年第6期1729-1743,共15页

该文主要利用变分法研究了R^(3)上一类带临界项的零质量Kirchhoff型方程非平凡解的存在性和渐近行为.首先在非线性项满足一些适当的条件下,验证方程对应的泛函具有山路结构并给出了相应山路能量水平的估计.然后利用第二集中紧性引理验... 该文主要利用变分法研究了R^(3)上一类带临界项的零质量Kirchhoff型方程非平凡解的存在性和渐近行为.首先在非线性项满足一些适当的条件下,验证方程对应的泛函具有山路结构并给出了相应山路能量水平的估计.然后利用第二集中紧性引理验证方程对应的泛函满足Palais-Smale局部紧性条件,进而由山路定理得到方程山路型非平凡解的存在性,进一步利用基态解的定义得到方程基态解的存在性.最后该文研究了上述山路型非平凡解当参数趋于0时的渐近行为:它们会收敛到相应零质量Schrödinger方程的一个山路型非平凡解. 展开更多

关键词 带临界项的零质量Kirchhoff型方程 变分法 山路定理 第二集中紧性引理 基态解

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零质量射流技术控制垂直轴风力机流动分离的数值研究 被引量：7

12

作者 朱海天 郝文星 +1 位作者 李春 丁勤卫 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1192-1199,1414,共9页

设计了一种斜出口零质量射流激励器并将其应用于垂直轴风力机。对施加零质量射流激励器的直线翼垂直轴风力机进行了数值研究。为适应垂直轴风力机运行工况,提出了一种冲程长度随方位角变化的激励器控制策略,验证其减小激励能耗及改善流... 设计了一种斜出口零质量射流激励器并将其应用于垂直轴风力机。对施加零质量射流激励器的直线翼垂直轴风力机进行了数值研究。为适应垂直轴风力机运行工况,提出了一种冲程长度随方位角变化的激励器控制策略,验证其减小激励能耗及改善流场结构的特点;分析了射流孔数量及冲程长度对控制叶片流动分离及提升风力机气动性能的影响规律,并在最佳控制参数下对风力机流场结构进行了分析。结果表明:当激励器布置于叶片后部,最大射流吹气系数为0.0506时,采用该种激励器控制策略下的双射流孔风力机,风能利用系数相比未施加流动控制、定常吹气、定冲程长度最大分别提升21.31%、3.98%、0.06%,且射流孔数越多,提升效果越差。该种流动控制技术可抑制大涡的形成及发展,改善叶片周围流场结构。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 零质量射流技术 数值模拟 流动分离控制

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近耦合鸭式布局鸭翼展向零质量射流控制技术实验研究

13

作者 曹硕 刘沛清 樊文博 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1-5,共5页

结合鸭式布局和机翼展向吹气的优点,采用鸭翼展向零质量射流间接涡控技术提高战斗机大迎角和过失速机动性能。其主要利用鸭翼涡与主翼涡之间的有利干扰,零质量射流直接增强鸭翼涡,同时间接增强主翼涡。本文利用低速风洞测力测压实验,研... 结合鸭式布局和机翼展向吹气的优点,采用鸭翼展向零质量射流间接涡控技术提高战斗机大迎角和过失速机动性能。其主要利用鸭翼涡与主翼涡之间的有利干扰,零质量射流直接增强鸭翼涡,同时间接增强主翼涡。本文利用低速风洞测力测压实验,研究展向零质量射流对近耦合鸭式布局增升影响规律。在不同雷诺数下,通过改变零质量射流的频率来揭示零质量射流与鸭式布局气动力之间的关系。本研究为新一代战斗机研制提供一定的技术储备。 展开更多

关键词 近耦合鸭式布局 零质量射流 涡控 测力 测压

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零净质量射流的数值模拟 被引量：6

14

作者 石清 李桦 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期114-117,共4页

对零净质量射流致动器的流场和有零净质量射流时翼型的绕流流场进行了数值模拟,分析了动网格与几何守恒率、边界条件、湍流模型对零净质量射流致动器流场计算的影响,分析了零净质量射流的速度幅值和驱动频率对翼型增升效果的影响。研究... 对零净质量射流致动器的流场和有零净质量射流时翼型的绕流流场进行了数值模拟,分析了动网格与几何守恒率、边界条件、湍流模型对零净质量射流致动器流场计算的影响,分析了零净质量射流的速度幅值和驱动频率对翼型增升效果的影响。研究结果表明,在复杂计算中可以对能动部件的边界作赋值处理;随着射流速度幅值的增加,翼型的平均升力系数和阻力系数都要增加;射流频率对升力的影响呈非线性。 展开更多

关键词 零净质量射流 动网格 数值边界条件 湍流模型 非定常流动

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多级质量归零管理系统中的访问控制 被引量：3

15

作者 王美清 潘尚洁 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第9期106-111,共6页

针对航天企业在质量归零管理信息化过程中遇到的对归零信息和归零过程的多级、多任务和多角色访问控制问题展开研究。在构建面向集团-院-厂所的三级归零管理业务模型的基础上,分析质量归零过程中对归零信息和归零流程的访问控制需求,提... 针对航天企业在质量归零管理信息化过程中遇到的对归零信息和归零过程的多级、多任务和多角色访问控制问题展开研究。在构建面向集团-院-厂所的三级归零管理业务模型的基础上,分析质量归零过程中对归零信息和归零流程的访问控制需求,提出基于任务和角色的扩展访问控制(Extended Task&Role Based Access Control,ETRBAC)模型,该模型将型号权限、产品权限、组织权限和任务权限进行综合,实现了对归零信息和归零流程的多维度访问控制。在理论研究的基础上,设计开发了访问控制组件,并通过软件的实施,验证该访问控制策略的有效性。 展开更多

关键词 质量归零 航天型号产品 多级管理体系 访问控制

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房地产开发企业的零缺陷质量管理刍议

16

作者 朱传保 唐晓莲 殷国新 《企业经济》 北大核心 2003年第7期66-67,共2页

关键词 中国 房地产开发企业 零缺陷质量管理 诚信理念 企业质量文化 质量管理体系

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OA212翼型主动流动控制的数值模拟研究 被引量：7

17

作者 韩忠华 宋文萍 乔志德 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期639-644,共6页

采用数值模拟的方法,探讨了基于零质量射流的主动流动控制技术对OA212旋翼翼型动态失速的控制效果和控制特性。以积分形式雷诺平均Navier-Stokes(N-S)方程为控制方程,采用格心有限体积法进行求解。空间离散采用AUSM+-up格式,时间推进采... 采用数值模拟的方法,探讨了基于零质量射流的主动流动控制技术对OA212旋翼翼型动态失速的控制效果和控制特性。以积分形式雷诺平均Navier-Stokes(N-S)方程为控制方程,采用格心有限体积法进行求解。空间离散采用AUSM+-up格式,时间推进采用含牛顿型LU-SGS子迭代的全隐式双时间法,且引入了预处理方法和多重网格方法加速收敛。通过在喷口上施加非定常边界条件来模拟射流对翼型绕流的影响。研究了不同类型射流、不同位置射流以及不同控制参数(频率、相位、偏角、动量系数等)对动态失速控制效果的影响。研究表明:零质量射流和传统的定常射流均可减小动态失速迟滞环的回线面积,但在提高最大升力方面零质量射流明显优于定常射流;在12%c和62%c处施加组合零质量射流的控制效果最为明显。 展开更多

关键词 主动流动控制 零质量射流 动态失速 NAVIER-STOKES方程 旋翼翼型

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二维合成射流组合效应的数值研究 被引量：5

18

作者 马晓永 张征宇 杨党国 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期509-512,共4页

采用数值模拟的方法,研究了一列合成射流对二维平板流动壁面的影响,对合成射流组合效应进行了分析。结果表明:在不同的开孔角度和振动相位下,合成射流组合效应明显,对壁面平均剪切应力改变显著,最大变化约15%,对壁面压力改变较小,最大... 采用数值模拟的方法,研究了一列合成射流对二维平板流动壁面的影响,对合成射流组合效应进行了分析。结果表明:在不同的开孔角度和振动相位下,合成射流组合效应明显,对壁面平均剪切应力改变显著,最大变化约15%,对壁面压力改变较小,最大变化约0.5%,;对于流场壁面压力和剪切应力分布,斜开孔比直开孔改变要大,异相位射流比同相位射流改变要大;异相位振动模式下,壁面平均压力和剪切应力值波动较小,变化比较平稳。 展开更多

关键词 合成射流阵列 零质量射流 非定常流动 数值模拟

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飞翼布局无人机流动分离控制及机理分析 被引量：7

19

作者 许晓平 周洲 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期497-504,共8页

以小展弦比飞翼式无人机为对象,开展了基于零质量射流的主动流动控制数值模拟研究.比较分析了应用零质量射流前后飞翼式无人机纵向气动特性的改善效果,并通过流场特征的分析探讨了流动控制技术产生气动增益的原因.研究结果表明在模型中... 以小展弦比飞翼式无人机为对象,开展了基于零质量射流的主动流动控制数值模拟研究.比较分析了应用零质量射流前后飞翼式无人机纵向气动特性的改善效果,并通过流场特征的分析探讨了流动控制技术产生气动增益的原因.研究结果表明在模型中等迎角、大迎角范围,零质量射流技术可以显著增加升力系数,最大幅值达25%,并且拓宽了纵向力矩的线性范围.机理分析表明,零质量射流扰动通过提高模型绕流场的边界层掺混,增强附面层内外的动量输运,使得附面层有足够的能量克服逆压梯度和黏性损耗,从而达到减缓流动分离甚至使分离流再附的目的. 展开更多

关键词 飞翼式无人机 主动流动控制 零质量射流 数值模拟 气动特性

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低雷诺数下翼型粘性绕流主动流动控制的数值模拟 被引量：3

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作者 周欣 杨爱明 翁培奋 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期193-196,202,共5页

通过数值求解Navier-Stokes方程模拟零质量射流对低雷诺数翼型绕流的控制作用.空间离散采用中心有限体积格式,时间推进为双时间推进方法.计算结果表明,采用零质量射流进行主动流动控制能有效抑制大攻角下大尺度的流动分离,改善翼型的气... 通过数值求解Navier-Stokes方程模拟零质量射流对低雷诺数翼型绕流的控制作用.空间离散采用中心有限体积格式,时间推进为双时间推进方法.计算结果表明,采用零质量射流进行主动流动控制能有效抑制大攻角下大尺度的流动分离,改善翼型的气动特性,起到显著的增升减阻作用. 展开更多

关键词 微型飞行器 主动流动控制 N-S方程 零质量射流

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