采用數(shù)值模擬方法研究了基于合成射流技術(shù)的高空飛艇流動控制方法。將合成射流裝置安放在飛艇表面,靠近分離線處,并沿分離線布置,通過合成射流口吹吸空氣產(chǎn)生渦流,并將其注入邊界層內(nèi)來達(dá)到延緩流動分離,進(jìn)而達(dá)到減阻和大迎角陣風(fēng)減緩的目的。研究首先利用對原始飛艇進(jìn)行仿真,找到分離線的位置,進(jìn)而研究了合成射流口出射速度幅值不同時飛艇阻力系數(shù)的變化,并以此來分析合成射流的流動控制效果。結(jié)果表明,射流口吹吸速度幅值越大,時均減阻效果越好,但射流的能量消耗也越大,氣動力的脈動幅值也大。在扣除合成射流本身的能量消耗影響以后,最優(yōu)的時均控制效果發(fā)生在迎角30°左右。研究結(jié)果顯示,合成射流可以用來降低飛艇小迎角下的巡航阻力,也可以用來控制大迎角情況下的瞬態(tài)氣動力,從而作為陣風(fēng)減緩措施。

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【部分圖文】：

圖1飛艇布局圖

選擇狹縫式合成射流作為飛艇流動控制激勵器。狹縫式合成射流的幾何參數(shù)總共兩個，分別是狹縫的長和寬。合成射流口位于分離線稍前位置，并沿平行于分離線的方向布置，每兩個合成射流口之間的距離大約為5m，總共11個，每個合成射流裝置的長度約為5m，寬度約為0.2m，合成射流裝置總體布置....

圖2合成射流布置示意圖

式(1)中，U為射流出口速度幅值;f為射流噴射的頻率;u>0表示從射流口射出氣體，u<0表示從射流口流入氣體。1.2數(shù)值方法和網(wǎng)格

圖3飛艇計算域和網(wǎng)格

飛艇所用的計算域和網(wǎng)格拓?fù)淙鐖D3(a)所示，計算域前場和遠(yuǎn)場邊界距飛艇表面大概16D左右，后場邊界距飛艇表面20D左右，圖3(b)所示為合成射流存在區(qū)域的局部網(wǎng)格。計算網(wǎng)格總量為430萬。1.3數(shù)值方法驗證

圖4LOTTE標(biāo)模數(shù)值模擬與試驗對比

首先數(shù)值模擬不采用合成射流控制的原始飛艇的升阻力特性和流場特性，得到的升阻力用于與控制狀態(tài)對比，關(guān)鍵是確定原始飛艇分離線的位置，從而確定合成射流布置的位置，合成射流將沿著主分離線的位置布置。圖5所示為原始飛艇時均升阻力隨迎角的變化，可見升阻力都是隨著迎角而增加。流場結(jié)果顯示，迎角....

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