基于等离子体激励器简化模型的流动分离控制

等离子体用于三角翼模型流动控制试验研究于金革;牛中国;梁华;孙楠;刘捷【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2017(035)002【摘要】在不同试验风速下,通过风洞天平测力试验,研究了纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体激励频率和激励电压对三角翼模型流动控制效果的影响.研究表明;激励频率和激励电压是等离子体流动控制效果的重要影响因素,在所研究的激励频率和激励电压范围中,当激励频率f=200Hz、激励电压为13kV时,等离子体激励可有效抑制三角翼前缘涡分离,流动控制效果最佳.试验风速30m/s时,最大升力系数由1.32增大到1.45,增大9.8%,最大升阻比提高2.9%;试验风速45m/s时,最大升力系数由1.33增大到1.45,增大9.0%,最大升阻比提高0.64%.【总页数】5页(P305-309)【作者】于金革;牛中国;梁华;孙楠;刘捷【作者单位】中国航空工业空气动力研究院, 黑龙江哈尔滨 150001;中国航空工业空气动力研究院, 黑龙江哈尔滨 150001;空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室, 陕西西安 710038;中国航空工业空气动力研究院, 黑龙江哈尔滨 150001;中国航空工业空气动力研究院, 黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】V211.3【相关文献】1.基于等离子体合成射流的飞翼布局模型主动流动控制风洞实验研究 [J], 孙健;牛中国;刘汝兵;林麒2.基于等离子体流动控制的车辆减阻试验研究 [J], 胡兴军; 惠政; 郭鹏; 张扬辉; 周申申; 耿亚林; 王靖宇; 桑涛3.基于等离子体流动控制的方背式汽车模型减阻研究 [J], 王靖宇;耿亚林;惠政;胡兴军;李天鸿;刘子诚;李久超4.旋翼翼型动态失速等离子体流动控制试验研究 [J], 吴霖鑫;李国强;杨永东;张鑫;陈磊;赵光银5.飞翼模型纵向气动特性等离子体流动控制试验 [J], 牛中国;许相辉;王建锋;蒋甲利;梁华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

阵列式表面电弧等离子体气动激励控制三角翼流动分离的实验杨鹤森;梁华;赵光银;谢理科;唐冰亮;贺启坤【期刊名称】《推进技术》【年(卷),期】2020(41)4【摘要】为探索多路阵列式微秒脉冲表面电弧放电(μs-SAD,Microsecond pulse surface arc discharge)对尖前缘小后掠三角翼流动分离的控制效果和作用机理,首先通过放电测试和纹影测试对多路阵列式μs-SAD的激励特性进行研究,揭示其对流场的作用原理,进一步将多路阵列式μs-SAD用于三角翼流动控制,开展了小后掠三角翼流动分离控制低速风洞实验,研究了来流速度、激励电压和激励频率等参数对控制效果的影响规律。

结果表明:多路阵列式μs-SAD能够快速放热,单路瞬间放电能量可达68mJ,在流场局部可诱导产生冲击波;机翼前缘多路阵列式μs-SAD能有效改善三角翼大迎角气动特性,当来流速度为30m/s时,使最大升力系数提高27.2%,失速迎角推迟4°;来流速度增大到40m/s时,流动控制效果减弱,使最大升力系数提高15.5%;存在最佳激励频率使无量纲频率F^+=1时,控制效果最好;激励电压存在阈值,其随来流速度的增加而增大,当激励电压超过阈值电压继续增大时,流动控制效果不再增强。

【总页数】10页(P802-811)【作者】杨鹤森;梁华;赵光银;谢理科;唐冰亮;贺启坤【作者单位】空军工程大学航空工程学院等离子体动力学重点实验室【正文语种】中文【中图分类】V211.7【相关文献】1.脉冲等离子体气动激励抑制翼型吸力面流动分离的实验2.高风速下介质阻挡放电等离子体气动激励抑制翼-身组合体失速分离的试验研究3.等离子体气动激励特性及其抑制叶栅流动分离的实验研究4.纵列式及横列式双旋翼流动的N-S方程模拟及气动特性的研究5.微秒脉冲等离子体激励控制侧风条件下短舱流动分离实验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第21卷　第2期实验流体力学V ol.21,N o.2 2007年06月Journal of Experiments in F luid Mech anics Jun.,2007　文章编号:167229897(2007)022*******等离子体激励低速分离流动控制实验研究Ξ张攀峰1,王晋军1,施威毅1,武　哲2(1.北京航空航天大学流体力学研究所,北京　100083;2.北京航空航天大学飞机系,北京　100083) 摘要:通过风洞流动显示实验,研究了等离子体激励低速条件下对平板表面分离剪切层的控制特性。

结果表明等离子体激励在失速迎角附近可以有效抑制平板上的流动分离,实现流动的完全再附。

在大迎角下可以显著减小平板完全分离后分离区的宽度。

对比五种不同电极的实验,发现对于给定的输入电压及频率,负极宽度越宽,电极内侧正向间距越宽,其流动控制效果越好。

最后通过改变发烟钢丝的位置和来流状况,证明了等离子体对周围流场的吸附和加速作用,对等离子体激励控制流动分离的机理进行了分析。

关键词:等离子体激励;流动控制;分离流动;低速 中图分类号:O53 文献标识码:AExperimental study on the separation control byplasma actuator in subsonic flowZHANG Pan2feng1,WANGJin2jun1,SHI Wei2yi1,WU Zhe2(1.Institute of Fluid Mechanics,Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing　100083,Chi2na;2.Department of Flight Design,Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing　100083,China) Abstract:The sm oke flow visualization was carried out in wind tunnel to investigate the flow separationcontrol around the inclined flat plate by plasma actuator in subs onic flow.The plasma actuator m ounted at theleading edge of the flat plate can prevent the flow separation and make the flow fully attach to the upside sur2face at the angles of attack near the stall point,and can decrease the width of the recirculation flow region atlarge angles of attack.The experiments with five different arranged electrodes indicated that it is m ore efficientto control the flow separation with larger negative electrode width and spacing between the adjacent edges of theelectrodes,if the v oltage and frequency of the input power s ource are constants.Finally,the suction and ac2celeration effects of the plasma actuator on the surrounding air were con firmed by flow visualization,and themechanism of flow separation control by plasma actuator was discussed. K ey w ords:plasma actuator;active flow control;flow separation;low speedΞ收稿日期:2006208224;修订日期:2006211208基金项目:“十一五”国防预研资助项目;中国博士后科学基金资助项目(2005037035),航空科学基金资助项目(2006Z A51013).作者简介:张攀峰(1978-),男,湖北武汉人,讲师.研究方向:分离流动控制,钝体绕流.E2mail:pfzhang@0　引　言 分离流动控制是改善飞机在偏离设计点工作时(比如起飞、着陆,大机动飞行等)气动性能唯一有效的手段。

非定常等离子体激励对大攻角流动分离控制的数值模拟研究呼宝鹏;兰世隆;黄一翀;林海奇;傅瑜;王勇
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2024(24)8
【摘要】应用交流电(alternating current,AC)介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体流动控制由于其结构简单、响应频率快、可实现实时定量控制等优点,正在成为等离子体流动控制技术的重点研究方向。

结合基于分离涡模拟(detached eddy simulation,DES)和等离子体唯象体积力模型的方法研究非定常等离子体激励对NACA0015翼型在攻角为20°情况下流动分离控制。

结果表明:非定常等离子体激励在高雷诺数、大攻角下对翼型分离具有明显的控制效果,可以达到增升减阻目的,且流动控制效果比定常激励效率更高;非定常等离子体激励流动控制与定常等离子体激励流动控制机理不同,非定常等离子体激励通过促进分离区内速度脉动,对流场产生非定常的干扰,使得分离剪切层提前失稳,增强流场涡结构的掺混,从而抑制流动分离。

【总页数】9页(P3442-3450)
【作者】呼宝鹏;兰世隆;黄一翀;林海奇;傅瑜;王勇
【作者单位】北京宇航系统工程研究所;北京航空航天大学航空科学与工程学院【正文语种】中文
【中图分类】V211.3
【相关文献】
1.合成射流激励位置对控制翼型大攻角分离流动影响的数值研究
2.大攻角非对称流动的非定常弱扰动控制
3.细长体大攻角分离流动的数值模拟研究
4.细长体大攻角分离流动的数值模拟研究
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不同类型多级等离子体激励器诱导气流的力学特性研究王玉玲;高超;郝江南;王军利【摘要】等离子体激励器通过产生的等离子加速气流,可以实现对流动的控制.单级等离子体激励器由于受到等离子体放电的物理限制,其控制作用较小;为了提高等离子体流动控制的效果,关于多级等离子体激励器的研究得到发展.采用图像采集和粒子示踪测速系统(PIV),对传统多级等离子体激励器和多级双极性等离子体激励器的放电现象以及气流加速进行研究,并通过流场速度分布计算等离子体激励器对空气产生的推力和吸力.结果表明:随着电压的升高,传统多级等离子体激励器产生的推力和吸力会逐渐减弱;而多级双极性等离子体激励器产生的推力和吸力均呈逐渐增强的趋势.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2015(006)003【总页数】8页(P279-286)【关键词】介质阻挡放电;传统多级等离子体激励器;双极性等离子体激励器;流动控制【作者】王玉玲;高超;郝江南;王军利【作者单位】西北工业大学航空学院,西安710072;西北工业大学航空学院,西安710072;西北工业大学航空学院,西安710072;陕西理工学院机械工程学院,汉中723001【正文语种】中文【中图分类】O355Key words: dielectric barrier discharge; traditional multi-DBD plasma actuator; bipolar plasma actuator; fluid flow control等离子体激励器[1-3]具有无运动部件，响应频率高，可利用微量、局部的气流扰动来控制大流量、全局性的气流等特性，被广泛地应用于主动流动控制领域。

T.C.Corke等 [4]详细介绍了单介质阻挡放电等离子体激励器的结构，在分析等离子体流动控制机理的基础上，提出了平板边界层蠕动加速的概念。

M.L.Post等[5]的实验结果表明，采用等离子体激励器能够有效地控制飞行器翼型表面的流动分离，并且推迟流动的分离迎角。

等离子体合成射流流动控制技术研究进展作者：程林杨晓强贺强来源：《智富时代》2019年第07期【摘要】本论文系统回顾了等离子体合成射流流动控制技术的发展历史，在介绍了主要的等离子体流动控制技术后，从等离子合成射流技术的工作特性研究及流动控制应用研究两个层面详细分析了目前等离子体合成射流的发展现状及所遇到的问题。

【关键词】等离子合成射流激励器；研究进展；工作特性；流动控制一、流动控制技术概述在流体力學研究领域，主动流动控制技术广泛应用于航空、航天流体机械的外流空气动力性能提升、进气道与发动机内流组织、燃烧稳定性控制等多个方面。

主动流动控制技术通过向主流流场添加质量、动量、热量的微弱扰动从而实现对整个流场的控制和性能改善[1]。

普朗特于1904年提出了边界层理论，使得大家对边界层与流动分离的关系有了较为清楚的认识，从而使主动流动控制技术成为可能。

同时也提出了一种目前应用最为广泛的边界层吹吸技术[1]。

边界层吸除技术通过狭缝泄除边界层中的低能流，从而改变边界层速度型，达到抑制流动分离的目的。

边界层吸除技术是一种非常实用，并得到广泛应用的流动控制技术，但同时会带来显著的放气阻力，降低主流流量。

与吸除技术不同，边界层吹除技术沿流向方向注入高速气流，提高边界层底层流体的动量，从而提高边界层内气体运动速度。

边界层吹除技术需要额外的高压附加气源，。

合成射流激励器主要依靠机械振动为气体注入能量，不需要额外的附加气源。

目前，传统的合成射流激励器有压电膜式[3，4]、活塞式[5，6]、声激励式 [7，8]等。

传统的激励方式中，压电膜式响应最为迅速，工作频带也最宽[9]。

然而，机械式合成射流激励器的诱导速度较低，流动控制能力较弱。

等离子体激励形式具有激励频带极宽、激励强度无极可调（电压、电流等参数可控）、低功耗、激励形式多样等诸多优点[11]。

等离子体流体控制技术涉及电磁学、材料学、空气动力学等诸多方面，是新兴的交叉型科学研究领域，也为研究带来较大的难度[10]。