【摘 要】
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本文对DBD等离子体流动控制技术进行了实验和数值模拟研究。通过介质阻挡放电产生等离子体,在电场中获得动量和能量,来改变边界层的流动特性,实现对流动分离的控制,从而达到增升
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本文对DBD等离子体流动控制技术进行了实验和数值模拟研究。通过介质阻挡放电产生等离子体,在电场中获得动量和能量,来改变边界层的流动特性,实现对流动分离的控制,从而达到增升减阻的目的。 在大气环境中利用NACA0015翼型进行等离子体控制流动分离烟线显示和测压实验,研究了雷诺数大小、激励电压、电极接线方法和电极布置方式对等离子体流动控制效果的影响。并利用FLUENT软件中的UDF编程,添加能量源项和动量源项,对等离子体控制流动分离进行数值模拟。 研究结果表明:等离子体在一定的攻角域内能有效抑制流动分离,实现增升减阻,且随着雷诺数的增加,有效控制的起始攻角和终止攻角均变大,但攻角区域逐渐变小;在分离点附近,流动对能量非常敏感,只需少许能量输入就能使分离点后移或使气流重新附着,延缓或抑制分离的发生,因此可以通过在分离点附近布置等离子体激励器来实现和优化流动控制:当激励电压等于或大于某个值时,流动分离可以完全被抑制,并且一旦激励电压大于此值,再增大电压对流动控制效果影响不大;电极的接线方法对等离子体流动控制效果没有明显影响;等离子体诱导气体定向运动并不是其实现流动控制的唯一原因,还应包括气体温度升高造成物性改变、诱导漩涡运动、产生辐射和声激励等因素,且在较高雷诺数下这些因素将更为重要。
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