等離子體合成射流主動流動控制風(fēng)洞實驗研究
發(fā)布時間:2021-10-13 02:01
為考察等離子體合成射流流動控制效果,在NACA0021二維機翼模型上安裝單個等離子體合成射流,開展低速風(fēng)洞試驗。采用煙流顯示技術(shù),定性觀察了不同攻角和加載電參數(shù)下等離子體合成射流對流動分離的控制效果,并使用PIV技術(shù)對流動控制效果進行了定量研究。實驗結(jié)果表明,在一定頻率范圍內(nèi)(80~240 Hz),頻率增加會減弱射流流動控制能力;加載電壓幅值的影響較小;在一定范圍內(nèi)提高占空比(5%~15%),可增強射流的流動控制能力;在一定攻角范圍內(nèi)(0~19°),煙流流動顯示結(jié)果與PIV測量所得的規(guī)律相似,在小攻角下,等離子體合成射流使得翼型吸力面層流變?yōu)槲闪?在大攻角下,射流則起到抑制流動分離的作用,隨著攻角的增加,抑制流動分離的效果減弱。
【文章來源】:海峽科學(xué). 2019,(10)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
典型等離子體合成射流激勵器結(jié)構(gòu)及其工作過程
本實驗采用的激勵器結(jié)構(gòu)如圖2所示,它由玻璃腔體、陽極和陰極組成。陰極與陽極從玻璃腔體的兩端插入腔內(nèi),分別連接高壓脈沖電源的正極和負極,腔體長度L=35mm,噴嘴長度l=40mm,腔體直徑φ=7mm,電極間距Δ=10mm,射流出口直徑d=1.5mm,陰極與陽極均采用硅導(dǎo)線,伸入腔內(nèi)的部分剝?nèi)ス枘z,只留少數(shù)的金屬部分作為電極。1.2等離子體電源系統(tǒng)
考慮到激勵器的尺寸,為了便于安裝,二維機翼模型的翼型截面采用相對厚度較大的NACA0021翼型。機翼模型弦150 mm,展長150 mm(如圖3所示)。模型由主體、插板和散熱塊組成,主體和插板采用ABS塑料制作,散熱塊采用鋁合金制作。主體和插板之間的空腔用于射流激勵器的安裝,散熱塊上布有激勵器安裝孔。激勵器射流方向與弦線夾角為40°,射流出口位于弦向23%處。圖3(b)給出了二維機翼模型的實物圖,模型兩側(cè)裝有固定圓盤,其中一側(cè)的固定圓盤帶有刻度,用于測量模型的攻角,固定圓盤下方裝有固定支架。1.4煙流流動顯示技術(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]火花型激勵合成射流瞬時流場測試[J]. 呂元偉,單勇,張靖周,譚曉茗. 航空動力學(xué)報. 2017(10)
[2]直縫式等離子體合成射流激勵器特性的實驗研究[J]. 程林,孫姝,譚慧俊,張宇超,何小明. 推進技術(shù). 2017(09)
[3]等離子體合成射流改善翼型氣動性能實驗研究[J]. 李洋,梁華,賈敏,宋慧敏,李軍,魏彪,吳云. 推進技術(shù). 2017(09)
[4]等離子體射流控制機翼氣動力矩的實驗研究[J]. 劉汝兵,牛中國,王萌萌,郝明,林麒,王曉光. 工程力學(xué). 2016(03)
[5]補氣式等離子體射流發(fā)生器實驗研究[J]. 劉汝兵,王萌萌,郝明,林麒,王曉光. 航空學(xué)報. 2016(06)
[6]高超聲速導(dǎo)彈等離子體合成射流控制數(shù)值研究[J]. 楊瑞,羅振兵,夏智勛,王林,周巖. 航空學(xué)報. 2016(06)
[7]Aerodynamic control of NACA 0021 airfoil model with spark discharge plasma synthetic jets[J]. LIU RuBing,NIU ZhongGuo,WANG MengMeng,HAO Ming,LIN Qi. Science China(Technological Sciences). 2015(11)
[8]Characteristics of pulsed plasma synthetic jet and its control effect on supersonic flow[J]. Jin Di,Cui Wei,Li Yinghong,Li Fanyu,Jia Min,Sun Quan,Zhang Bailing. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(01)
[9]等離子體合成射流的理論模型與重頻激勵特性[J]. 宗豪華,吳云,宋慧敏,李應(yīng)紅,張志波. 航空學(xué)報. 2015(06)
[10]等離子體合成射流激勵器的流場特性分析[J]. 劉朋沖,李軍,賈敏,文彬. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
本文編號:3433746
【文章來源】:海峽科學(xué). 2019,(10)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
典型等離子體合成射流激勵器結(jié)構(gòu)及其工作過程
本實驗采用的激勵器結(jié)構(gòu)如圖2所示,它由玻璃腔體、陽極和陰極組成。陰極與陽極從玻璃腔體的兩端插入腔內(nèi),分別連接高壓脈沖電源的正極和負極,腔體長度L=35mm,噴嘴長度l=40mm,腔體直徑φ=7mm,電極間距Δ=10mm,射流出口直徑d=1.5mm,陰極與陽極均采用硅導(dǎo)線,伸入腔內(nèi)的部分剝?nèi)ス枘z,只留少數(shù)的金屬部分作為電極。1.2等離子體電源系統(tǒng)
考慮到激勵器的尺寸,為了便于安裝,二維機翼模型的翼型截面采用相對厚度較大的NACA0021翼型。機翼模型弦150 mm,展長150 mm(如圖3所示)。模型由主體、插板和散熱塊組成,主體和插板采用ABS塑料制作,散熱塊采用鋁合金制作。主體和插板之間的空腔用于射流激勵器的安裝,散熱塊上布有激勵器安裝孔。激勵器射流方向與弦線夾角為40°,射流出口位于弦向23%處。圖3(b)給出了二維機翼模型的實物圖,模型兩側(cè)裝有固定圓盤,其中一側(cè)的固定圓盤帶有刻度,用于測量模型的攻角,固定圓盤下方裝有固定支架。1.4煙流流動顯示技術(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]火花型激勵合成射流瞬時流場測試[J]. 呂元偉,單勇,張靖周,譚曉茗. 航空動力學(xué)報. 2017(10)
[2]直縫式等離子體合成射流激勵器特性的實驗研究[J]. 程林,孫姝,譚慧俊,張宇超,何小明. 推進技術(shù). 2017(09)
[3]等離子體合成射流改善翼型氣動性能實驗研究[J]. 李洋,梁華,賈敏,宋慧敏,李軍,魏彪,吳云. 推進技術(shù). 2017(09)
[4]等離子體射流控制機翼氣動力矩的實驗研究[J]. 劉汝兵,牛中國,王萌萌,郝明,林麒,王曉光. 工程力學(xué). 2016(03)
[5]補氣式等離子體射流發(fā)生器實驗研究[J]. 劉汝兵,王萌萌,郝明,林麒,王曉光. 航空學(xué)報. 2016(06)
[6]高超聲速導(dǎo)彈等離子體合成射流控制數(shù)值研究[J]. 楊瑞,羅振兵,夏智勛,王林,周巖. 航空學(xué)報. 2016(06)
[7]Aerodynamic control of NACA 0021 airfoil model with spark discharge plasma synthetic jets[J]. LIU RuBing,NIU ZhongGuo,WANG MengMeng,HAO Ming,LIN Qi. Science China(Technological Sciences). 2015(11)
[8]Characteristics of pulsed plasma synthetic jet and its control effect on supersonic flow[J]. Jin Di,Cui Wei,Li Yinghong,Li Fanyu,Jia Min,Sun Quan,Zhang Bailing. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(01)
[9]等離子體合成射流的理論模型與重頻激勵特性[J]. 宗豪華,吳云,宋慧敏,李應(yīng)紅,張志波. 航空學(xué)報. 2015(06)
[10]等離子體合成射流激勵器的流場特性分析[J]. 劉朋沖,李軍,賈敏,文彬. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
本文編號:3433746
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