將實驗測得的電弧放電能量分布規(guī)律擬合為理想熱源,采用數值仿真方法對一種高頻等離子體射流激勵器進行參數化研究,探索了激勵器出口角度對激勵器靜特性的影響,并獲得了在超聲速來流(Ma0=2.0)情況下射流激勵器的高速特性。結果顯示:當射流出口流通面積相同時射流出口角度越小,激勵器沿流向的動量注入能力越強,并且這一規(guī)律在高速射流條件的情況下仍然適用。相比靜止條件,在超聲速來流條件下,射流的動量注入能力更強,影響域更大。

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【部分圖文】：

圖6射流在水平(a)與豎直(b)方向的最遠運動距離

圖5射流出口角度60o(a)和30o(b)時下流場的數值紋影演化圖為了探究孔口角度對射流動量的影響，繪制了射流運動的水平最遠距離與豎直最遠距離隨時間的變化圖，如圖6所示�？梢钥吹�，射流的出口角度越小，相同時間間隔內射流在水平方向的運動距離越長，說明射流沿水平方向的速度分量越大，....

圖1激勵器的三維模型與重要幾何參數

等離子體激勵器工作時的能量轉換過程十分復雜，在實驗過程中由于測量條件限制難以獲得腔體內瞬時的溫度、壓力以及射流速度值，因此在仿真研究時究竟有多少電能轉化為熱能是一項難題。本文在排除電場與磁場對流場的影響且不引入任何有關等離子體的物理性質的假設前提下[16]，將電弧放電等效為焦耳熱....

圖2直孔激勵器與斜孔激勵器的仿真模型幾何構型

圖1激勵器的三維模型與重要幾何參數根據求解器的要求，采用熱流密度的方式對熱源項進行定義：

圖3實驗與仿真激勵器射流流場演化對比圖

仿真過程中采用非定常方法和雙時間步長法求解NS方程，湍流模型設置為k-εRNG模型，采用隱式差分格式離散求解方程，空間上采用二階迎風差分方法，對流項離散格式設置為RoeFDS。初始來流條件分別設置為靜止來流條件和Ma=2的高速來流。采用ICEM軟件生成二維結構化網格，在射流的出口....

本文編號：3912426