利用高速紋影系統(tǒng)和數(shù)值模擬方法研究了激波/邊界層干擾對(duì)逆流噴射的等離子體合成射流的響應(yīng)特性,并揭示了流動(dòng)控制機(jī)理.實(shí)驗(yàn)在來(lái)流馬赫數(shù)Ma=3.1的風(fēng)洞中進(jìn)行,測(cè)試模型采用鈍頭體和壓縮斜坡的組合模型,等離子體合成射流激勵(lì)器安裝在鈍頭體頭部.紋影系統(tǒng)捕捉了放電頻率為f=1 kHz和f=3 kHz的激勵(lì)對(duì)附體激波形態(tài)和分離激波運(yùn)動(dòng)的控制效果.等離子體合成射流使壓縮斜坡激波/邊界層干擾區(qū)域的起始點(diǎn)向下游移動(dòng),分離泡尺寸減小,附體激波強(qiáng)度減弱,發(fā)生彎曲,再附點(diǎn)移向上游,與此同時(shí)分離激波向附體激波逼近.與f=3 kHz激勵(lì)相比,f=1 kHz激勵(lì)的射流流量更大,對(duì)激波/邊界層干擾的影響范圍更廣、控制效果更好.通過(guò)數(shù)值模擬,揭示了射流與來(lái)流相互作用對(duì)下游流場(chǎng)的作用機(jī)理:射流與來(lái)流相互作用誘導(dǎo)出大尺度旋渦,大尺度旋渦耗散發(fā)展增強(qiáng)了近壁面流場(chǎng)的湍流度;壓縮斜坡上游近壁面的流場(chǎng)性質(zhì)發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致了壓縮斜坡激波/邊界層干擾區(qū)域流動(dòng)的變化. 

【文章來(lái)源】：物理學(xué)報(bào). 2017年08期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１?，戚＿結(jié)＿舞???Ｆｉｇ．?１．?＿ＷｉＢｄ．ｔｍｍｅＬ??

ｘ?ＴＣＰ００３０?Ａ）測(cè)量電路中總電勢(shì)，用??電流探針（Ｔｅｃｔｒｏｎｉｘ?ＤＰＯ４１０４）測(cè)量整個(gè)回路的電??流―根據(jù)測(cè)得的電壓和電流波形可計(jì)算單個(gè)脈沖周??期放電所產(chǎn)生的能量．??２．４局速紋影系統(tǒng)??采用時(shí)間分辨的紋影系統(tǒng)來(lái)捕捉等離子體合??ａｓ?成射流在環(huán)境大氣和超聲速流場(chǎng)中的發(fā)展情況以??Ｍｇ．?２，?ｇｅｌｉｅｍａｔｆｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈＡｔｔｅｔ?ｔｔｉａｄａｌ．?及射流對(duì)撤爐：邊綠層干擾的影晌，實(shí)發(fā)：中．采用典??．?—一?型的Ｚ型光學(xué)系統(tǒng)，如圖３所示？系統(tǒng)由光源、紋??２，３等高子ｋ－廣生和同少副系－充?雜、刀片和高速ＣＣＤ攝像機(jī)組成．光源采用連??性入激勵(lì)器腔體內(nèi)的等離子體通過(guò)高壓脈?瀆的氮燈光源（ｚｏｌｉｘ?ＬＳＰ－Ｘ５Ｄ０?Ａ）．紋影鐿由兩個(gè)??沖微秒電源（ＫＧＤ－ＮＳＰＳ３Ｕ３０Ｆ．２）和高壓直流電海?焦距為３?ｍ，直徑，為３〇?ｍｍ的凹透鏡組成．采用??（３?ｋＶ，?４Ｑ００?ＶＡ）的組＃電路放電來(lái)實(shí)現(xiàn)．高壓脈?髙速ＣＣＤ＇攝像機(jī)（ＰＨＡＮＴＯＭ?ＶＫ１２）來(lái)捕捉瞬??沖電纖主慕起擊＃空氣使電極間產(chǎn)生愈電?時(shí)流場(chǎng)，拍攝時(shí)設(shè)置Ｗ象分辨?zhèn)銥轲^８?ｐｉｘｅｌ?ｘ??通道，高壓直流電源用子增加電極間能量輸出Ｓ１２?ｐｉｘ從幀頻為Ｓ８０ＱＯ?ｆｐｓ，兩幀之間的時(shí)間間隔??當(dāng)高壓脒沖電源擊穿空氣連逋電路時(shí)，己被高壓直?為ＡＴ?＝?１７．２呌曝光時(shí)間設(shè)置為１?ｐ？相機(jī)前放??流電源補(bǔ)充好能量的電容開(kāi)始放電；，在電極＿產(chǎn)?置刀片以調(diào)節(jié)紋■圖像的靈敏度．??ＤＣ?ｐｏｗｅｒ?ｓｕｐｐｌｙ?Ｃａｐａｃｉｔｏｒ?Ｄｉｏｄｅ?Ｃｏｎｃａｖｅ?ｌｅｎｓ??￣〇—ＡＡＡＨ?Ｉ?＾??Ｒｅｓｉ

物理學(xué)報(bào)?Ａｃｔａ?Ｐｈｙｓ．?Ｓｉｎ．?Ｖｏｌ．?６６．，．?Ｎｏ．?８?（２０１７）?０８打０５??如果激勵(lì)器達(dá)＿—定頻亭就可以使分離激被穩(wěn)里?下游的一段距離內(nèi)，但由子流量的減少，激波移向??在一定范福內(nèi)．當(dāng)激勵(lì)頻率為３?ｋＨｚ時(shí)，確案發(fā)現(xiàn)?禊形塊的最大距離為激勵(lì)頻率為１?ｋＨｚ??分離激波投有回到起始位置）■而是穩(wěn)定Ａ起始位置?時(shí)的１４笟．??Ｍ?＿７?＃流對(duì)附暑＿ｆｅ＿：響的塗暴圖（／?＝：?．１?Ｊｃｌｆｅ）??Ｆｉｇ．?７．?Ｓｃｈｌｉｅｒｅｎ?ｍｏｖｉｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｎ?ａｔｔａｃｈｅｄ?ｓｈｏｃｋ?（ｆ?＝?１?ｋＨｚ）．??圖８射流對(duì)附體激波影響的紋影圖（／?＝?３?ｋＨｚ）??Ｆｉｇ．?８．?Ｓｃｈｌｉｅｒｅｎ?ｍｏｖｉｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｎ?ａｔｔａｃｈｅｄ?ｓｈｏｃｋ?（／?＝?３?ｋＨｚ）．??０８４７０５－６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]等離子體氣動(dòng)激勵(lì)機(jī)理數(shù)值研究[J]. 程鈺鋒,聶萬(wàn)勝,李國(guó)強(qiáng).  物理學(xué)報(bào). 2012(06)



本文編號(hào)：2914113