等離子體氣動激勵改善增升裝置氣動性能的試驗
本文選題:增升裝置 切入點:等離子體 出處:《航空學(xué)報》2016年08期
【摘要】:針對流動分離導(dǎo)致飛機增升裝置氣動性能下降的問題,進行了脈沖等離子體氣動激勵抑制增升裝置流動分離的試驗。研究了等離子體氣動激勵的頻率、占空比及激勵位置等參數(shù)對流動控制效果的影響。研究結(jié)果表明:等離子體氣動激勵通過加速近壁面附面層,增強附面層內(nèi)的能量摻混,可有效抑制主翼和襟翼表面的流動分離,改善增升裝置氣動性能。在主翼前緣施加激勵,可有效控制主翼表面大迎角下的失速分離,最大升力系數(shù)增大18.1%、臨界失速攻角提高4°;在襟翼前緣施加激勵,可有效抑制襟翼表面的流動分離,顯著減小阻力,在4°迎角下,將試驗?zāi)P妥枇ο禂?shù)減小了28.7%,升力系數(shù)提高了7.1%。占空比對控制效果有較大影響,當占空比為10%~30%時,激勵的非定常性更強,控制效果最好;占空比為50%的控制效果次之,占空比為100%時的控制效果最差。來流速度越高,逆壓梯度越大,流動分離更難被抑制,控制效果也變差。該研究為在增升裝置上應(yīng)用等離子體流動控制技術(shù)提供了理論和方法的基礎(chǔ)。
[Abstract]:In order to solve the problem that the aerodynamic performance of the aircraft booster device is decreased due to the flow separation, the experiment of suppressing the flow separation by the pulsed plasma pneumatic excitation is carried out.The influence of the frequency, duty cycle and excitation position of plasma aerodynamic excitation on the flow control effect is studied.The results show that the plasma aerodynamic excitation can effectively restrain the flow separation of the main wing and flap surface and improve the aerodynamic performance of the lifting device by accelerating the near wall boundary layer and enhancing the energy mixing in the boundary layer.The stall separation at high angle of attack on the front edge of the main wing can be effectively controlled, the maximum lift coefficient is increased by 18.1, the critical stall angle of attack is increased by 4 擄, and the flow separation on the flap surface can be effectively restrained by applying the excitation at the leading edge of the flap.At the angle of attack of 4 擄, the resistance coefficient of the test model is reduced by 28.7and the lift coefficient is increased by 7.1.Duty cycle ratio has great influence on the control effect. When duty cycle ratio is 10 ~ 30, the unsteadiness of excitation is stronger, the control effect is the best, the control effect of duty cycle is 50%, and the control effect is the worst when duty cycle is 100.The higher the flow rate, the greater the reverse pressure gradient, the more difficult to suppress the flow separation, and the worse the control effect.This study provides a theoretical and methodological basis for the application of plasma flow control technology in the riser.
【作者單位】: 空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院;西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51207169,51276197,61503302) 中國博士后科學(xué)基金(2014M562446) 陜西省自然科學(xué)基金(2015JM1001)~~
【分類號】:V211.7
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前9條
1 焦予秦;陸巖;;多段翼型吹氣流動分離控制研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;2015年02期
2 吳云;李應(yīng)紅;;等離子體流動控制研究進展與展望[J];航空學(xué)報;2015年02期
3 馮立好;王晉軍;Choi Kwing-So;;等離子體環(huán)量控制翼型增升的實驗研究[J];力學(xué)學(xué)報;2013年06期
4 朱奇亮;高永衛(wèi);葉正寅;;不同聲激勵方式對多段翼型升力特性的影響[J];航空工程進展;2013年02期
5 王萬波;章榮平;黃宗波;黃勇;王勛年;沈志洪;張鑫;;等離子體激勵用于兩段翼型增升的試驗研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2013年01期
6 梁華;李應(yīng)紅;宋慧敏;賈敏;吳云;;等離子體氣動激勵誘導(dǎo)空氣流動的PIV研究[J];實驗流體力學(xué);2011年04期
7 褚胡冰;陳迎春;張彬乾;李亞林;;增升裝置微型渦流發(fā)生器數(shù)值模擬方法研究[J];航空學(xué)報;2012年01期
8 李應(yīng)紅;吳云;梁華;宋慧敏;賈敏;;提高抑制流動分離能力的等離子體沖擊流動控制原理[J];科學(xué)通報;2010年31期
9 李應(yīng)紅;梁華;馬清源;吳云;宋慧敏;武衛(wèi);;脈沖等離子體氣動激勵抑制翼型吸力面流動分離的實驗[J];航空學(xué)報;2008年06期
【共引文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 馬杰;梁華;吳云;韓孟虎;魏彪;趙光銀;;毫秒脈沖等離子體激勵改善飛翼的氣動性能實驗[J];航空動力學(xué)報;2016年08期
2 陳功;;無縫噴氣襟翼特性研究與設(shè)計優(yōu)化[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2016年03期
3 孫敏;楊波;彭天祥;雷明凱;;Optimum Duty Cycle of Unsteady Plasma Aerodynamic Actuation for NACA0015 Airfoil Stall Separation Control[J];Plasma Science and Technology;2016年06期
4 梁華;吳云;李軍;韓孟虎;馬杰;;等離子體氣動激勵改善增升裝置氣動性能的試驗[J];航空學(xué)報;2016年08期
5 陳慶亞;田希暉;姜家文;聶萬勝;車學(xué)科;;螺旋槳等離子體流動控制的增效實驗[J];航空動力學(xué)報;2016年05期
6 郝玲艷;李清泉;司雯;李斯盟;秦冰陽;王曉龍;;氬氣氣流增強沿面介質(zhì)阻擋放電等離子體特性的實驗研究[J];中國電機工程學(xué)報;2016年08期
7 李清泉;郝玲艷;;沿面介質(zhì)阻擋放電等離子體及其應(yīng)用[J];高電壓技術(shù);2016年04期
8 車學(xué)科;聶萬勝;田希暉;陳慶亞;姜家文;;表面介質(zhì)阻擋放電等離子體誘導(dǎo)流場相似準則及應(yīng)用[J];高電壓技術(shù);2016年03期
9 魏彪;梁華;牛中國;馬杰;王大博;李應(yīng)紅;;三角翼微秒脈沖等離子體流動控制的試驗研究[J];高電壓技術(shù);2016年03期
10 邵濤;章程;王瑞雪;嚴萍;任成燕;;大氣壓脈沖氣體放電與等離子體應(yīng)用[J];高電壓技術(shù);2016年03期
【二級參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 金迪;李應(yīng)紅;賈敏;李凡玉;崔巍;孫權(quán);張百靈;李軍;;Investigation on the shockwave induced by surface arc plasma in quiescent air[J];Chinese Physics B;2014年03期
2 HAO JiangNan;TIAN BaLin;WANG YuLin;SONG YaHui;PAN ShuCheng;LI WenFeng;;Dielectric barrier plasma dynamics for active aerodynamic flow control[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2014年02期
3 孫權(quán);程邦勤;李應(yīng)紅;崔巍;金迪;李軍;;Experimental Investigation on Airfoil Shock Control by Plasma Aerodynamic Actuation[J];Plasma Science and Technology;2013年11期
4 金迪;李應(yīng)紅;賈敏;宋慧敏;崔巍;孫權(quán);李凡玉;;Experimental Characterization of the Plasma Synthetic Jet Actuator[J];Plasma Science and Technology;2013年10期
5 王林;羅振兵;夏智勛;劉冰;;等離子體合成射流能量效率及工作特性研究[J];物理學(xué)報;2013年12期
6 CHEN ZhenLi;HAO LinZhao;ZHANG BinQian;;A model for Nanosecond Pulsed Dielectric Barrier Discharge(NSDBD)actuator and its investigation on the mechanisms of separation control over an airfoil[J];Science China(Technological Sciences);2013年05期
7 聶萬勝;程鈺鋒;車學(xué)科;;介質(zhì)阻擋放電等離子體流動控制研究進展[J];力學(xué)進展;2012年06期
8 Xiao-Hu Zhao;Yun Wu;Ying-Hong Li;Xue-De Wang;Qin Zhao;;Topological analysis of plasma flow control on corner separation in a highly loaded compressor cascade[J];Acta Mechanica Sinica;2012年05期
9 楊暉;李鋒;宋耀穎;孫佰剛;;Numerical Investigation of Electrohydrodynamic (EHD) Flow Control in an S-Shaped Duct[J];Plasma Science and Technology;2012年10期
10 ;Numerical Investigation of Flow Separation Control on a Highly Loaded Compressor Cascade by Plasma Aerodynamic Actuation[J];Chinese Journal of Aeronautics;2012年03期
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 朱國林,王開春,金剛,李樹民;飛機增升裝置氣動力特性計算方法研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2001年02期
2 郝璇;張衛(wèi)民;蘇誠;郭少杰;;大型客機增升裝置氣動設(shè)計與計算[J];航空制造技術(shù);2010年14期
3 邱亞松;白俊強;黃琳;朱軍;;翼吊發(fā)動機短艙對增升裝置氣動特性影響研究[J];航空計算技術(shù);2010年06期
4 張斌;詹浩;朱軍;;飛機增升裝置的數(shù)值模擬研究[J];航空工程進展;2011年01期
5 郝璇;張衛(wèi)民;周家檢;陳大斌;;民用客機增升裝置氣動噪聲研究進展[J];民用飛機設(shè)計與研究;2012年03期
6 鄧一菊;段卓毅;侯銀珠;;增升裝置氣動噪聲研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];航空工程進展;2012年04期
7 白俊強;邱亞松;陳迎春;李亞林;周濤;;連接機構(gòu)對增升裝置氣動性能影響研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2012年06期
8 李芳麗;劉曉斌;劉沛清;;大型民機增升裝置噪聲分析[J];民用飛機設(shè)計與研究;2012年04期
9 蔡錦陽;李亞林;周濤;;民用飛機增升裝置縫道參數(shù)實現(xiàn)的一種工程方法[J];科技信息;2013年12期
10 王銀虎;段卓毅;雷武濤;;渦槳飛機短艙/增升裝置一體化氣動設(shè)計研究[J];航空科學(xué)技術(shù);2013年04期
相關(guān)會議論文 前4條
1 李強;陳迎春;李亞林;;增升裝置氣動噪聲風洞試驗研究[A];Proceedings of the 16th Annual Conference of Hong Kong Society of Theoretical and Applied Mechanics 2012、The 1st Mainland-Hong Kong Youth Forum on Mechanics 2012、The 8th Shanghai-Hong Kong Forum on Mechanics and Its Application 2012[C];2012年
2 陳曉東;張玉倫;王運濤;徐慶新;;增升裝置流場和氣動力數(shù)值計算[A];計算流體力學(xué)研究進展——第十二屆全國計算流體力學(xué)會議論文集[C];2004年
3 陳海昕;李鳳蔚;李杰;沈孟育;;民機增升裝置繞流數(shù)值模擬[A];計算流體力學(xué)研究進展——第十一屆全國計算流體力學(xué)會議論文集[C];2002年
4 王開春;朱國林;孫俊峰;;運輸機增升裝置氣動特性數(shù)值計算[A];大型飛機關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條
1 徐康樂;基于守恒型嵌合體技術(shù)的民機三維增升裝置氣動遺傳優(yōu)化設(shè)計[D];復(fù)旦大學(xué);2012年
2 桑為民;基于自適應(yīng)直角切割及混合網(wǎng)格的Euler/N-S方程數(shù)值模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條
1 劉明;支線客機增升裝置氣動分析與優(yōu)化設(shè)計[D];南京航空航天大學(xué);2012年
2 李正洲;某型客機增升裝置的氣動/機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D];南京航空航天大學(xué);2013年
3 蔡錦陽;基于控制理論的多段翼型優(yōu)化設(shè)計及增升裝置成型技術(shù)[D];復(fù)旦大學(xué);2011年
4 李高華;翼型高低速性能優(yōu)化及其對增升裝置設(shè)計影響研究[D];上海交通大學(xué);2011年
5 張弓;多段翼型縫道流動的相似準則研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年
,本文編號:1721000
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/1721000.html