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斜出口合成射流激励器S进气道分离流动控制 被引量:10
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作者 李斌斌 程克明 顾蕴松 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期34-37,共4页
设计加工了单膜双腔式斜出口合成射流激励器,应用PSI DTC Initium压力扫描系统对斜出口合成射流激励器在S进气道主动流动控制中的应用进行了研究。结果表明:斜出口合成射流激励器能够抑制S进气道分离流动,提高出口总压恢复系数σ和降低... 设计加工了单膜双腔式斜出口合成射流激励器,应用PSI DTC Initium压力扫描系统对斜出口合成射流激励器在S进气道主动流动控制中的应用进行了研究。结果表明:斜出口合成射流激励器能够抑制S进气道分离流动,提高出口总压恢复系数σ和降低畸变指数DC90,只需通过改变激励器的工作电压和频率,就可实现对S进气道内部流场的控制。在共振频率下,当来流速度V=80m/s,采用斜出口合成射流控制可使出口截面平均总压恢复系数增加0.37%,此时所耗合成射流能量仅为主流的0.24%。 展开更多
关键词 斜出口合成射流激励器 S进气道 边界层分离 流场测量 流动控制
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相邻合成射流激励器低速射流矢量控制研究 被引量:2
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作者 王德全 夏智勋 罗振兵 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期325-328,共4页
对两相邻激励器同时工作情况下合成射流控制宏观低速流流动进行了数值分析,讨论了两个激励器之间的相位差、频率比、幅值比等参数对主流偏转角度的影响,并将单激励器与相邻激励器对主流的矢量控制效果进行了对比。结果显示,相邻激励器... 对两相邻激励器同时工作情况下合成射流控制宏观低速流流动进行了数值分析,讨论了两个激励器之间的相位差、频率比、幅值比等参数对主流偏转角度的影响,并将单激励器与相邻激励器对主流的矢量控制效果进行了对比。结果显示,相邻激励器对主流的控制效果优于单激励器;激励器相位差存在最佳值;在所取算例中,相邻激励器频率最佳比为1∶1;大的幅值比可明显提高控制效果。 展开更多
关键词 合成射流激励器 数值模拟 流动矢量控制
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合成射流激励器实现共轴射流掺混控制 被引量:1
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作者 刘艳明 王保国 +1 位作者 刘淑艳 伍耐明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期681-683,715,共4页
对多排列合成射流激励器控制共轴射流掺混流场进行了详细的二维非定常数值模拟。结果表明,激励器的采用可以增强共轴射流的掺混效果;相邻合成射流产生涡对在孔口处经过相互耦合,形成了更强的旋涡对,并以一种新生合成射流作用周围流场;... 对多排列合成射流激励器控制共轴射流掺混流场进行了详细的二维非定常数值模拟。结果表明,激励器的采用可以增强共轴射流的掺混效果;相邻合成射流产生涡对在孔口处经过相互耦合,形成了更强的旋涡对,并以一种新生合成射流作用周围流场;两排激励器较单排激励器相比,前者控制掺混能力更强,这主要是由于相邻合成射流比单个合成射流有着更显著作用力的缘故。 展开更多
关键词 合成射流激励器^+ 掺混控制^+ 数值仿真
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直缝式等离子体合成射流激励器特性的实验研究 被引量:6
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作者 程林 孙姝 +2 位作者 谭慧俊 张宇超 何小明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1937-1942,共6页
为了研究一种新型的直缝式等离子体合成射流激励器,采用高速纹影技术和电参数测量的方法,对激励器的瞬态流场特性和放电特性进行了研究。实验结果表明:在相同出口面积的情况下,直缝式等离子体合成射流激励器的初始射流速度是直孔式激励... 为了研究一种新型的直缝式等离子体合成射流激励器,采用高速纹影技术和电参数测量的方法,对激励器的瞬态流场特性和放电特性进行了研究。实验结果表明:在相同出口面积的情况下,直缝式等离子体合成射流激励器的初始射流速度是直孔式激励器的1.4倍。直缝式激励器速度衰减更快,喷气时间更短,和外部气流的动量交换更加迅速。实验中首次对直缝激励器的三维流场进行描述及分析,发现其前驱激波及射流形态具有更好的平面度,存在较大的均匀区。直缝式等离子体合成射流激励器在提高工作频率、扩大流动控制区间等方面具有一定优势。 展开更多
关键词 直缝式 等离子体合成射流激励器 流动控制 均匀性 高初始速度 三维流场
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等离子体合成射流激励器阵列破除翼前缘三维冰特性 被引量:1
5
作者 程盼 景向嵘 +4 位作者 罗振兵 高天翔 周岩 邓雄 孙乾 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期43-53,共11页
无人机结冰将严重影响其安全性,机翼前缘更容易结冰及积冰,对无人机气动性能影响更为严重,而机翼前缘结冰形状具有三维特性,亟须发展有效破除机翼前缘三维冰的低能耗、快响应除冰技术。分别根据NACA0012、NACA0018及NACA00243种翼型前... 无人机结冰将严重影响其安全性,机翼前缘更容易结冰及积冰,对无人机气动性能影响更为严重,而机翼前缘结冰形状具有三维特性,亟须发展有效破除机翼前缘三维冰的低能耗、快响应除冰技术。分别根据NACA0012、NACA0018及NACA00243种翼型前缘曲率制作了3种不同弧度的冰型,基于等离子体合成射流激励器响应快、能耗低、射流强度高等优点,开展了单个及阵列布置激励器破除三维形态冰特性研究,分析了45°和90°两种不同方向出口对破冰特性的影响,阐明了等离子体合成射流激励器的破除冰机理及规律。结果表明:放电总能量为16.66 J时,在单个激励器作用下,对于翼前缘类似NACA0012的曲率半径较小的冰,射流冲击应力易在前缘驻点处集中,在翼前缘驻点线处能产生长达20 cm的贯穿裂纹,从而实现有效破除冰;对于曲率半径较大的冰,破冰半径约5 cm。保持放电总能量16.66 J不变,激励器采用沿驻点线的“一字型”阵列布置时对3种弧度的冰都能产生贯穿裂纹实现破除冰,表明激励器阵列能有效拓展破除冰面积,具备低能耗、大面积破除冰能力。研究成果可为无人机低能耗、大面积破除冰提供理论及实践参考。 展开更多
关键词 无人机除冰 等离子体合成射流激励器 激励器阵列 破除冰特性 三维冰
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多电极等离子体合成射流激励器频率特性实验
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作者 高驰程 李挺 +1 位作者 邓江革 王晋魁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期353-358,共6页
为研究多电极等离子体合成射流激励器(ME-PSJA)的重频工作特性,实验使用微秒脉冲电源驱动ME-PSJA,实现了ME-PSJA的多脉冲工作模式。并通过电参数测量、高速纹影观测研究了不同激励频率下激励器的放电特性及流场特性。实验结果表明:ME-P... 为研究多电极等离子体合成射流激励器(ME-PSJA)的重频工作特性,实验使用微秒脉冲电源驱动ME-PSJA,实现了ME-PSJA的多脉冲工作模式。并通过电参数测量、高速纹影观测研究了不同激励频率下激励器的放电特性及流场特性。实验结果表明:ME-PSJA完整放电通道建立所需时间小于2μs,实时响应频率大于1 400 Hz。当频率低于饱和频率时,提高频率可有效提高合成射流的时均动量与扩散范围,增强MEPSJA的流动控制能力。当频率高于饱和频率时,ME-PSJA无法持续产生稳定射流,工作可靠性下降。 展开更多
关键词 多电极等离子体合成射流激励器(ME-PSJA) 激励频率 放电特性 高速纹影 流动控制
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相邻激励器合成射流流场数值模拟及机理研究 被引量:16
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作者 罗振兵 夏智勋 +3 位作者 胡建新 王志吉 赵建民 缪万波 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期52-59,共8页
建立了将合成射流激励器腔体、出口喉道、外部流场作为单连域计算处理的吹/吸型边界模型。在此基础上,对不同相位差、不同振幅、不同频率的相邻激励器相互作用形成的合成射流流场进行了数值分析。计算结果表明:相邻激励器工作时的相位... 建立了将合成射流激励器腔体、出口喉道、外部流场作为单连域计算处理的吹/吸型边界模型。在此基础上,对不同相位差、不同振幅、不同频率的相邻激励器相互作用形成的合成射流流场进行了数值分析。计算结果表明:相邻激励器工作时的相位差、振幅不同、驱动频率不同对其形成的合成射流流场有很大影响,合成射流不再对称分布,流动将发生偏转。其机理是由于两激励器吸入和排出流体流动不同(不同相、不同幅值、不同频率),使得两列旋涡对不对称,因此在两列旋涡对之间存在涡量强度不同和压强梯度,从而引起旋涡对向低压侧和强涡量区偏转。 展开更多
关键词 合成射流激励器 数值模拟 推力向量控制 计算模型 工作相位差
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火花型合成射流激励器流动特性及其激励参数数值研究 被引量:18
8
作者 单勇 张靖周 谭晓茗 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期551-557,共7页
利用能量方程中的源项模拟电火花能量的输入,数值模拟了火花型合成射流激励器的流场,获得了激励器的能量蓄积、喷射和吸入过程.结果表明:电火花瞬间能量的输入产生了腔体内的高温、高压环境,从而诱发合成射流的形成;在周期性激励下,合... 利用能量方程中的源项模拟电火花能量的输入,数值模拟了火花型合成射流激励器的流场,获得了激励器的能量蓄积、喷射和吸入过程.结果表明:电火花瞬间能量的输入产生了腔体内的高温、高压环境,从而诱发合成射流的形成;在周期性激励下,合成射流在3个周期后稳定,喷口处的速度呈现非正弦的周期性变化,射流喷射过程时间极短,吸入外界环境气体的过程时间较长,与压电式合成射流明显不同;喷口下游周期性出现的涡对强度大、卷吸能力强.在输入能量和腔体体积不变时,喷口速度随激发频率的增加,先增加后减小,存在最佳激发频率.激发频率的增加缩短了腔体内气体的冷却时间,实验时对激发频率的选取要考虑腔体的耐温能力. 展开更多
关键词 火花型合成射流激励器 合成射流 数值模拟 流动特性 激励参数
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斜出口合成射流激励器横流输运特性与边界层控制 被引量:14
9
作者 顾蕴松 李斌斌 程克明 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期231-237,共7页
研制了一种斜出口合成射流(BSJ)激励器,应用粒子图像测速(PIV)技术获得了合成射流的瞬态和时均流动结构,分析比较了斜出口和常规平直出口激励器流场的异同。该斜出口激励器能将周围气体进行有方向的能量和质量输送控制,时均流场呈现沿... 研制了一种斜出口合成射流(BSJ)激励器,应用粒子图像测速(PIV)技术获得了合成射流的瞬态和时均流动结构,分析比较了斜出口和常规平直出口激励器流场的异同。该斜出口激励器能将周围气体进行有方向的能量和质量输送控制,时均流场呈现沿壁面的横向流动输运特性。解释了横向流动输运的形成机理,并应用该激励器进行了边界层控制实验。研究结果表明:通过改变激励器的工作电压和频率,可方便有效地实现对平板边界层速度型的调控,使受控边界层速度型更"饱满",这对控制推迟边界层分离非常有利。 展开更多
关键词 合成射流激励器 斜出口 横向流动输运 边界层 流动控制
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合成射流激励器阵列对共轴射流掺混的影响 被引量:3
10
作者 刘艳明 王保国 +1 位作者 刘淑艳 伍耐明 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期566-572,共7页
分别对单列和多列合成射流激励器控制共轴射流掺混流场进行了详细的二维非定常数值模拟,通过对其温度场分布和掺混过程进行分析,探讨激励器阵列进行掺混控制的机理.在研究过程中,考虑了相邻合成射流的影响.结果表明,激励器的采用使得整... 分别对单列和多列合成射流激励器控制共轴射流掺混流场进行了详细的二维非定常数值模拟,通过对其温度场分布和掺混过程进行分析,探讨激励器阵列进行掺混控制的机理.在研究过程中,考虑了相邻合成射流的影响.结果表明,激励器的采用使得整个流场的非定常性增强、湍流度增大,从而增强了共轴射流及其与周围流体间的掺混;两列激励器较单列激励器相比,前者具有更强的控制能力,这主要是由于相邻合成射流比单个合成射流有着更显著作用力的缘故. 展开更多
关键词 合成射流激励器阵列 掺混 控制能力 温度场
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合成射流激励器的特性及其后台阶流动控制应用 被引量:1
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作者 张振辉 李栋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期224-232,共9页
基于直流吸盘式电磁铁在通电状态下能够产生强劲吸附力及其磁性在周期性输入信号的作用下将会改变的原理,设计一种由空腔部件、连接部件和电磁部件组成的电磁合成射流激励器。采用TSI-IFA300恒温式热线风速仪和X型探针测量激励器的射流... 基于直流吸盘式电磁铁在通电状态下能够产生强劲吸附力及其磁性在周期性输入信号的作用下将会改变的原理,设计一种由空腔部件、连接部件和电磁部件组成的电磁合成射流激励器。采用TSI-IFA300恒温式热线风速仪和X型探针测量激励器的射流性能,研究激励器输入信号幅值和频率的影响,测量结果显示激励器在合适激励参数下能够产生平均最大吹气速度达到30 m/s以上的稳定合成射流。然后,在后台阶上游1/2台阶高度站位的下壁面,沿风洞展向以台阶高度为间距对称分布了9个激励器,并分别测量它们的射流性能。在此基础上选择展向平均射流的最佳激励频率开展了台阶高度雷诺数为42 993的后台阶分离剪切层流动控制研究,试验结果表明激励流动剪切层内的平均速度和雷诺应力增加。 展开更多
关键词 合成射流激励器 吸盘式电磁铁 热线风速仪 后台阶 分离剪切层 流动控制
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放电电阻对等离子合成射流激励器特性的影响 被引量:3
12
作者 程林 谭慧俊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1724-1730,共7页
设计了一种射流出口为竖直圆孔的等离子体合成射流激励器(PSJA),旨在研究在不同放电电阻时激励器的特性。实验中通过电参数测量、高速纹影观察获得了放电电阻为300、200、100Ω的激励器放电特性及瞬态流场特性。结果表明:放电过程由于... 设计了一种射流出口为竖直圆孔的等离子体合成射流激励器(PSJA),旨在研究在不同放电电阻时激励器的特性。实验中通过电参数测量、高速纹影观察获得了放电电阻为300、200、100Ω的激励器放电特性及瞬态流场特性。结果表明:放电过程由于限流电阻的存在,可分为两个阶段,即急剧放电阶段和缓慢放电阶段。这一模式在满足较高初始能量注入的同时可以持续为激励器提供能量,有效提高了稳定性。同时,观察到较小的放电电阻,可以获得较大的射流速度,流动控制能力更强。但减小放电电阻,会导致放电电流增大,射流速度不稳定,工作稳定性变差。在实际应用中,需要综合考虑并确定最终的电阻值,确保两个放电阶段能量的合理分配。 展开更多
关键词 等离子合成射流激励器(PSJA) 放电电阻 高速纹影 放电特性 流动控制
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斜孔式等离子体合成射流激励器静特性的实验 被引量:2
13
作者 程林 孙姝 +3 位作者 谭慧俊 何小明 张宇超 张悦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2784-2790,共7页
设计了斜孔式等离子体合成射流激励器,采用电参数测量和高速纹影技术研究了其放电特性及瞬态流场特性。实验表明:相较直孔式等离子体合成射流激励器,斜孔式等离子体合成射流激励器的射流流动表现出明显的附壁效应和非对称性,这有利于提... 设计了斜孔式等离子体合成射流激励器,采用电参数测量和高速纹影技术研究了其放电特性及瞬态流场特性。实验表明:相较直孔式等离子体合成射流激励器,斜孔式等离子体合成射流激励器的射流流动表现出明显的附壁效应和非对称性,这有利于提高射流对流动分离的控制能力。同时,实验中还观察到了浮力对等离子体高温射流流场演化的影响,特别是在射流演化的末期,其诱导的垂向速度分量显著地改变了射流的最终运动方向。 展开更多
关键词 斜孔式 等离子体合成射流激励器(PSJA) 流动控制 非对称性 浮力影响 附壁效应
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低气压条件下多缝式等离子体合成射流激励器特性实验 被引量:3
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作者 张宇超 谭慧俊 +1 位作者 程林 何小明 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期711-716,共6页
设计了一种低气压条件下工作的大间距多缝式等离子体合成射流激励器,旨在应用于高空飞行器的内部流动控制。实验中利用气体放电电压在低气压条件下迅速降低的特性,将激励器放电电极间距设计为26mm,使激励器腔体和出气口均得到显著拉长,... 设计了一种低气压条件下工作的大间距多缝式等离子体合成射流激励器,旨在应用于高空飞行器的内部流动控制。实验中利用气体放电电压在低气压条件下迅速降低的特性,将激励器放电电极间距设计为26mm,使激励器腔体和出气口均得到显著拉长,并通过电参数测量、高速纹影观察分别研究了其放电特性及瞬态流场特性。实验结果表明:激励器的初始射流锋面速度达到了761m/s,故在高速流动控制中具有较大的应用潜力。此外,激励器射流导致的压缩波和射流边界均接近半椭圆形,具有较大的流场均匀区,因此其流动干扰能力和动量交换能力较常规孔式射流要更强。 展开更多
关键词 多缝式等离子体合成射流激励器 低气压 高空飞行器 流动控制 放电
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合成双射流激励器振动噪声特性 被引量:1
15
作者 吴攀 罗振兵 +1 位作者 彭文强 彭新 《气体物理》 2022年第3期21-26,共6页
合成双射流激励器工作噪声远低于合成射流激励器工作噪声,但其噪声特性仍然限制了其应用于笔记本电脑、空调、冰箱等室内电子设备散热.为降低合成双射流激励器整体噪声,采用数值模拟的手段探究合成双射流激励器在不同边界条件下的振动... 合成双射流激励器工作噪声远低于合成射流激励器工作噪声,但其噪声特性仍然限制了其应用于笔记本电脑、空调、冰箱等室内电子设备散热.为降低合成双射流激励器整体噪声,采用数值模拟的手段探究合成双射流激励器在不同边界条件下的振动噪声特性,为合成双射流激励器降噪设计提供指导.结果表明:压电振子与壳体的振动共同影响着激励器振动噪声声压级大小;夹持条件对振动噪声影响很大,压电振子处于夹支条件时,激励器的振动噪声声压级比压电振子处于简支时的激励器最大声压级低10 dB. 展开更多
关键词 合成射流激励器 噪声 夹支 简支 振动速度
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合成双射流激励器对电脑显卡的散热特性研究 被引量:1
16
作者 吕晨 曹泽宇 +1 位作者 马瑶 罗振兵 《科学技术创新》 2022年第2期73-76,共4页
基于多孔合成双射流激励器,开展了对电脑显卡芯片散热的实验研究。实验结果表明:多孔合成双射流激励器对电脑显卡具有显著的散热效果,且相对于风扇散热,在散热效果相同的条件下,能将安装尺寸及功耗减小45.6%、37.5%。分析了驱动频率、... 基于多孔合成双射流激励器,开展了对电脑显卡芯片散热的实验研究。实验结果表明:多孔合成双射流激励器对电脑显卡具有显著的散热效果,且相对于风扇散热,在散热效果相同的条件下,能将安装尺寸及功耗减小45.6%、37.5%。分析了驱动频率、驱动电压和冲击距离对散热效果的影响。结果表明,当激励器驱动频率在谐振频率附近时,换热效果较好;驱动电压越大,换热效果越好,但激励器功耗也随之增大,需综合考虑。随着冲击距离增大,换热效果先变好再变差,存在最佳冲击距离使得换热效果最好。 展开更多
关键词 合成射流激励器 显卡 散热 实验研究
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不同出口倾角合成双射流流动特性及边界层控制 被引量:6
17
作者 王林 刘冰 +1 位作者 夏智勋 罗振兵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期757-763,共7页
基于合成双射流全流场计算模型———X-L模型,对不同出口倾角合成双射流的流动特性进行了数值研究。平直出口合成双射流激励器工作时,合成双射流在出口下游相互作用融合成一股射流,且合成双射流间有"自给"现象的发生;倾斜出... 基于合成双射流全流场计算模型———X-L模型,对不同出口倾角合成双射流的流动特性进行了数值研究。平直出口合成双射流激励器工作时,合成双射流在出口下游相互作用融合成一股射流,且合成双射流间有"自给"现象的发生;倾斜出口合成双射流激励器工作时,在激励器出口下游会形成一股沿壁面的流动,该壁面流可以对周围流体进行有方向的能量和质量输送;随着激励器出口倾斜角度的增大,合成双射流间"自给"现象减弱,沿壁面流速度增大。然后,对不同出口倾角合成双流激励器进行边界层流动控制进行了初步研究。结果显示,合成双射流激励器可控制边界层流动,通过改变激励器出口倾角可以实现对边界层内速度型"饱和"程度的控制。 展开更多
关键词 合成射流激励器 边界层 流动控制 数值模拟
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Flow Control with Intermittent Disturbance for the Laminar Separation Bubble on a NACA633-421 Airfoil
18
作者 SIPKADUWA MADUWA GURUGE Supun Induwara Perera LI Linkai WANG Shilong 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2024年第S01期1-12,共12页
This study investigates the aerodynamic performance of the NACA 633-421 airfoil and the effectiveness and feasibility of intermittent disturbance flow control methods on laminar separation bubbles(LSBs).It is found th... This study investigates the aerodynamic performance of the NACA 633-421 airfoil and the effectiveness and feasibility of intermittent disturbance flow control methods on laminar separation bubbles(LSBs).It is found that the average velocity and influence range of the synthetic jet actuator increase with the increasing of driving frequency and driving amplitude.LSB occurs at Re=1.0×10^(5),and ruptures atα=6°.But with intermittent disturbance control,the stall angle of attack(AoA)increases while significantly reducing drag.Research shows that although certain disturbance cannot fully recover from LSB stall,decreasing driving amplitude partially restores wing aerodynamic performance,more effectively than increasing driving amplitude. 展开更多
关键词 laminar separation bubble intermittent disturbance control driving frequency driving amplitude synthetic jet actuator
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合成双射流控制NACA0015翼型大攻角流动分离试验研究 被引量:25
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作者 李玉杰 罗振兵 +2 位作者 邓雄 孙健 沈铮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期817-825,共9页
设计了一种卧式合成双射流激励器(DSJA),并对其在翼展中段控制NACA0015翼型大攻角流动完全分离进行试验研究,分析了合成双射流激励器两射流出口位置及射流能量对控制机翼流动分离的影响规律。结果表明:合成双射流激励器对机翼大攻角流... 设计了一种卧式合成双射流激励器(DSJA),并对其在翼展中段控制NACA0015翼型大攻角流动完全分离进行试验研究,分析了合成双射流激励器两射流出口位置及射流能量对控制机翼流动分离的影响规律。结果表明:合成双射流激励器对机翼大攻角流动分离具有很强的控制能力,可显著提高机翼流动分离攻角;合成双射流激励器两射流出口相对分离点的位置是影响控制效果的重要参数;合成双射流激励器两出口任一出口位于分离点之前,且越靠近分离点,其对边界层分离的控制效果越好,并且当分离点位于合成双射流激励器两出口之间,且离第一出口位置较近时,合成双射流"接力"控制机翼分离的效果更加明显;与合成射流"单射流"相比,合成双射流"两射流"对分离点位置的有效控制区域明显增大。此外,提高合成双射流激励器的射流能量,其控制机翼流动分离的能力提高。 展开更多
关键词 合成射流激励器 NACA0015翼型 流动分离控制 分离点 PIV
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