狭缝式等离子合成射流激励器工作特性及其阵列效应探索

发布时间：2023-10-21 12:42

　　等离子体合成射流是一种新型的主动流动控制技术,具有流动控制能力强、参数可调、能耗低、可靠性高等特点。在已有的研究工作中,其激励器的出口多为直孔,且多采用单个出口的设计形式。然而,为了将该类技术推向实用,必须要拓展其流动控制区域的范围,这一方面可以将其孔式出口变为缝式出口,另外一方面则依靠多个激励器协同工作。基于此,本文针对狭缝式等离子体合成射流激励器进行了设计和实验研究,并利用多缝式激励器开展了初步的超声速流动控制试验。文中首先开展了四种单出口激励器特性的对比实验研究,分析了斜狭缝式激励器在流动控制方面的潜在优势。实验结果表明,在与直孔激励器的对比实验中,斜出口(斜孔、斜缝)激励器产生的瞬态流动表现出了明显的附壁效应,其能够形成明显的沿壁射流,这一特点有助于利用射流对边界层内的低能流进行动量补充。另外,缝式(直缝、斜缝)出口激励器的压缩波和射流锋面均表现出了明显的椭球形态,具有更大的流动均匀区,故有助于增加其流动控制区域。在此基础上,本文研究了斜狭缝式激励器的多周期工作特性,实验发现:在所研究的600Hz、1200Hz、1800Hz、2400Hz频率下,激励器均可以正常工作,但随着工作...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 等离子体主动流动控制技术国内外研究现状
        1.2.1 等离子体气动激励方式研究
        1.2.2 等离子体合成射流激励器工作特性研究
        1.2.3 等离子体合成射流流动控制应用研究
    1.3 本文研究内容
第二章 等离子体合成射流激励器实验系统搭建
    2.1 等离子体合成射流激励器电源
    2.2 等离子体合成射流激励器实验系统搭建
        2.2.1 电源及电参数测量系统搭建
        2.2.2 高速纹影系统搭建
        2.2.3 同步系统
    2.3 本章小结
第三章 单出口等离子体合成射流激励器的工作特性研究
    3.1 单出口等离子体合成射流激励器设计
    3.2 放电电阻对激励器特性的影响实验
        3.2.1 实验设置
        3.2.2 实验结果分析
    3.3 斜孔式与直孔式激励器特性的对比实验
        3.3.1 实验结果分析
        3.3.2 结论
    3.4 直狭缝式与直孔式激励器特性的对比实验
        3.4.1 实验结果分析
        3.4.2 结论
    3.5 斜狭缝式激励器的工作特性研究
        3.5.1 实验设置
        3.5.2 实验结果分析
        3.5.3 结论
    3.6 本章小结
第四章 斜缝式激励器的多周期特性研究
    4.1 激励器电参数特性的多周期实验
    4.2 激励器流场特性的多周期实验
    4.3 本章小结
第五章 低气压多缝式等离子体合成射流激励器的阵列效应探索
    5.1 实验设备
    5.2 低气压下多缝式激励器的静特性研究
        5.2.1 放电电压-电流特性
        5.2.2 激励器流场特性实验
    5.3 本章小结
第六章 超声速压缩拐角流动分离的控制实验
    6.1 实验方案设计及实验装置介绍
        6.1.1 大间距多斜缝式激励器的设计
        6.1.2 风洞实验条件
    6.2 超声速压缩拐角流动分离的控制实验
        6.2.1 放电电压-电流特性
        6.2.2 基准特性实验
        6.2.3 等离子体合成射流控制下的流动结构演化过程
        6.2.4 等离子体合成射流的强度分析
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3855851