罗振兵[1]2002年在《合成射流流动机理及应用技术研究》文中研究指明基于混沌理论及非线性系统特征的合成射流技术是国际上近几年提出的一种全新的流动主动控制技术。合成射流激励器作为该技术的关键工作部件，具有无需流体输送，净质量流量为零，动量不为零的特点，而且合成射流激励器工作时只需要电能，易于实现电参数控制。合成射流技术目前正处于探索与应用研究阶段，有许多机理和应用方面的问题需要进一步的研究和探索。国内相关研究才刚刚起步，开展合成射流技术的研究并转化为生产力，具有重要的理论价值和工程实际意义。 本文采用理论分析、数值模拟与试验相结合的方法对合成射流流动机理及应用技术进行原理性研究，为合成射流技术应用于推力方向控制奠定基础。本文的主要研究成果主要体现在以下五个方面： (1)本文的创新之一就是建立了将激励器腔体、激励器出口喉道以及其工作形成的外部流场作为一个单连域考虑的激励器简化模型Ⅱ，实现了全流场流动的计算分析，与国内外现有的激励器出口流动模型比较，它能真实地反映包括激励器腔体在内的全流场流动，从而能够更有效真实地研究合成射流流动机理。 (2)本文的主要工作之一是基于建立的激励器简化模型对合成射流流场进行二维、叁维数值分析以探讨合成射流流动机理。通过分析的得到了以下结论：一、合成射流在向下游传播过程中，在出口附近流动速度经过一个较大峰值后快速下降，尔后流动速度经过几次波动后缓慢下降，这与实验观测到的合成射流的演变分为两个明显不同的区域相吻合。二、对不同驱动频率，振动膜速度幅值以及激励器的结构对合成射流的影响分别进行数值计算和定性分析，得到了大量有助于合成射流激励器设计的结论。叁、叁维模拟结果显示合成射流的方向性极佳，与二维模拟相比较，叁维数值模拟的速度波动较二维模拟要小，旋涡的相干结构衰弱，这是因为叁维模拟考虑了流动的横向不稳定性，这更加接近实际情况。 (3)对不同相位差、不同振幅、不同频率的两相邻激励器相互作用形成的合成射流流场进行数值分析并对其机理进行研究。当两相邻激励器处于不同工作状态同时工作时，合成射流将发生偏转，其主要机理是由于两激励器吸入和排出流体流动不同，使得两列旋涡对不对称，在两列旋涡对之间存在“卷吸场”和压强梯度，从而引起旋涡对向低压侧和强涡量区偏转。 (4)主要工作之二是探讨了合成射流技术的潜在应用，应用合成射流控制技术，可以大大提高低速燃气／氧气的掺混程度以及加强换热，合成射流的控制效果与激励器的工作情况密切相关。应用合成射流技术可以有效控制宏观低速流流动方向，其控制强度由宏国防科学技术大学研究生院学位论文观流动与合成射流的动量比决定，而合成射流激励器的工作频率以其布置位置对主流的控制效果影响很大。其应用原理主要是由于合成射流本身所具有的特点以及其与受控流的相互祸合作用。 (5)基于设计的合成射流激励器及测试系统，在静止大气环境进行了初步原理性实验，并对激励电源电压幅值和频率对合成射流的影响进行了分析，实验结果与理论分析及数值模拟结果相吻合。
李斌斌[2]2008年在《合成射流激励器及在主动流动控制中的应用》文中进行了进一步梳理主动流动控制是航空航天研究的热点,也是流体力学研究的前沿。合成射流激励器独特的流场特性及其在主动流动控制中潜在的优越性,已成为国际上研究的热点课题。本文以实验研究为主,对合成射流激励器的工作机理及其在射流矢量偏转控制中的应用进行了研究。由于合成射流流场结构具有高度的复杂非定常特性,本文首先采用非接触瞬态流场测试技术-PIV对圆形出口合成射流激励器的流场结构进行了研究,通过改变激励器的出口孔径、出口长度、出口形式与振动膜幅值等参数,研究了上述参数变化对激励器共振频率、速度和激励器效率的影响特性,为高效合成射流激励器的设计和优化奠定了基础。在此基础上,设计研制了一种新型的斜出口合成射流激励器,开发了适用于该激励器流场特性测试的PIV实验装置,结合相位锁定技术对斜出口合成射流激励器的非定常流场结构进行了研究,分析比较了阵列式斜出口与平直出口合成射流激励器流场结构的区别。结果表明:右斜出口激励器仅在出口左侧边缘形成集中旋涡,在右侧形成附壁射流,补充激励器内部质量的空气来自于尖锐出口左侧,时均流场呈现沿壁面的横向输运特性。其流动特性十分有利于进行边界层/剪切层流动控制。最后,对斜出口合成射流流激励器在射流矢量偏转控制中的应用进行了探讨。实现了合成射流对宏观低速主射流偏转控制,射流最大偏转角可达24°。通过改变激励频率、激励电压、激励位置、激励高差和实验风速等参数,研究了不同参数对射流矢量偏转控制的影响,实现了主射流偏转角的比例控制。实验中主射流速度V=10m/s,合成射流与主射流动量比为1:43时,主射流偏转角仍可达13°,此时合成射流激励器消耗的能量仅为1.5W,实现了以小的能量消耗获取高的控制效益。
蔡乐[3]2015年在《超高负荷扩压叶栅分离结构及其定常与非定常控制研究》文中进行了进一步梳理航空发动机对推重比不懈地追求引发了压气机领域的发展困境,即不断提升的负荷与不断加剧的分离流动之间存在着不可调和的矛盾。如何高效地实现负荷的大幅提升是广大叶轮机械工作者努力追寻的目标。哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心独辟蹊径,提出了低反动度压气机设计理念。该理念通过增加动叶入口的正预旋降低反动度以释放动叶的扩压需求进而确保动叶能够高效、大幅地提高总压升,而总压升向静压升的转变则主要归结于基于流动控制的大折转角静叶栅中。因此该设计理念打破了传统的单纯依赖于叶栅流道的扩压模式,所倡导的是一种新的建立在流动控制基础之上的扩压过程。上述扩压理念的转变形成了本文的主要研究内容,即对低反动度高负荷扩压叶栅分离结构的控制研究。在进行分离流动的控制研究之前,本文首先细致分析了低反动度高负荷扩压叶栅流场的分离结构,具体涵盖了从二维叶型到叁维叶栅、从定常到非定常等不同的研究内容。在对低反动度高负荷二维叶栅流场结构的分析过程中发现,设计状态下的流场中同时存在吸力面分离涡与尾缘脱落涡是其区别于常规负荷扩压叶栅流场的显着特征。这一特征在二维叶型向叁维叶栅过渡的过程中会演绎出怎样复杂的流动结构是无法预测的,为此本文随后开展了常规高负荷叁维扩压叶栅流场结构的研究,以期为后续的低反动度高负荷叁维叶栅流场结构分析奠定基础。研究表明,常规高负荷叁维扩压叶栅的流场随着来流冲角的增加将先后经历角区分离、角区失速与叶栅失速叁种不同的分离形态。流场中的旋涡结构整体上可以区分为以马蹄涡、通道涡、壁角涡为代表的准柱状涡系与以吸力面分离涡为代表的层状涡系。其中马蹄涡压力侧分支并非一定会汇入通道涡,而通道涡也并非由马蹄涡压力侧分支发展而来,壁角涡也不是通道涡诱导的产物,通道涡与壁角涡均有着各自相对独立的促发机制与发展过程。吸力面分离涡是一个具有一定厚度并在空间自行封闭的复杂叁维曲面。马蹄涡、通道涡、壁角涡等准柱状涡系结构并非叶栅损失的重要来源,流场的损失分布主要受吸力面分离涡的影响。低反动度高负荷叁维叶栅的流场始终处于叶栅失速形态,流场固有的动力学不稳定特性引发层状的吸力面分离涡打破原先的平衡机制,最终演变形成非对称分离流态,由此引发吸力面分离涡在空间尺度上急剧增长并成为主导叶栅流场分离结构与损失分布的关键因素。在明晰了具体分离结构的基础上,本文随后在低反动度高负荷扩压叶栅中开展了附面层定常吹/吸气控制分离流动的研究。研究显示,在低反动度高负荷扩压叶栅中成功实现分离流动控制的关键在于对吸力面分离涡的有效控制,流动控制的成功施加伴随着流场由叶栅失速形态突变至角区失速或角区分离形态的过程。附面层定常吹气通过射流携带的高动量流体与附面层内部的低能流体之间的动量交换调节附面层的发展并形成新的分布形态,这一过程具有显着的矢量特性,因此射流角度对控制效果有着决定性影响。附面层定常吸气通过对附面层内部低能流体的吸除以延缓附面层的发展并提升其抵抗逆压梯度的能力,附面层定常吸气的控制效果对抽吸位置、抽吸流量较为敏感,整个控制过程的变工况适应能力较差。为了弥补定常流动控制技术的不足,将一典型的非定常流动控制技术合成射流引入低反动度高负荷扩压叶栅中进行分离流动的控制。研究表明,合成射流在通过与附面层内部低能流体的动量交换实现对附面层积极调控的同时,其自身的非定常激励过程引入的波涡作用能够进一步有效离散大尺度吸力面分离涡并促发离散后的旋涡卷绕、脱落,由此形成了对流场分离结构的进一步调节,显着提升了流动控制的效果。在对附面层定常吸气与合成射流两类技术深入总结分析的基础上,提出了附面层非定常振荡抽吸的概念,并在低反动度高负荷扩压叶栅与常规高负荷扩压叶栅中进行了数值验证,结果表明,附面层非定常振荡抽吸具有与合成射流类似的波涡作用过程,与附面层定常抽吸相比,附面层非定常振荡抽吸一方面通过对附面层低能流体的有效吸除积极调节附面层的发展,另一方面其非定常激励形成的波涡作用在进一步提升流动控制效果的基础上,大幅提升了整个控制过程的变工况适应能力。
罗振兵[4]2006年在《合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究》文中提出未来高技术战争对航空航天技术创新发展的需求促进了流动控制技术的发展。流动控制是航空航天研究的热点,也是流体力学研究的前沿。合成射流技术由于其优越的性能,在流动控制和流体传输领域具有广阔的应用前景,且极可能成为主动流动控制领域的重大突破性技术。合成射流激励器作为合成射流技术发展的核心,目前还缺乏全面系统的基础研究,设计高性能和多功能的新型合成射流激励器是合成射流技术实现高效流动控制并开辟新应用方向的关键。本文对合成射流激励器及其在射流矢量控制和微泵中的应用进行了系统研究,发明了合成双射流激励器并对其机理及应用开展了研究。主要研究内容和结论如下:以实验为主和采用集中参数模型分析方法对压电式合成射流激励器开展了全面系统研究。⑴通过集中参数模型分析,获得了激励器及压电振子在不同边界条件下的集中参数,通过“电-力-声”类比,建立了类比等效线路和传递函数,分析了压电式合成射流激励器频率特性和合成射流延迟相位角频响特性。⑵通过压电振子工作特性研究,获得了压电振子阻抗频率特性、振动位移时间特性、响应时间特性及压电振子延迟相位角。基于压电振子工作特性建立了合成射流激励器全流场计算模型。⑶采用热线风速仪对合成射流激励器出口速度进行了实验测量,结果表明:压电振子的边界条件对合成射流影响很大,压电振子在夹支状态下的合成射流速度比简支状态下几乎下降了一个数量级;压电式合成射流激励器合成射流的启动响应非常迅速,出口合成射流达到周期性稳定所需时间很短。⑷通过PIV实验对合成射流流场进行了流动显示测量,实验时采用移相分频技术实现任意频率任意相位点的测量,处理数据时采用相位补偿技术对实验结果进行相位定位。合成射流一个周期的工作过程可根据激励器出口下游旋涡对、合成射流流向速度及鞍点位置的变化规律分成四个阶段。⑸对合成射流流场进行了数值模拟并与实验结果进行了对比,验证了激励器计算模型及数值方法的有效性。对相邻激励器合成射流的相互作用进行了PIV实验和机理研究。控制相邻激励器相位差或驱动电压幅值比,可以实现相邻激励器合成射流方向偏转。提出了相邻激励器合成射流旋涡对引导冲击致偏机制,对相邻激励器合成射流方向偏转现象进行了解释。发明了一种新型合成射流激励器——合成双射流激励器。合成双射流激励器的新颖之处在于两个腔体共享一个振动膜且滑块对激励器两出口射流具有调节功能。两腔体共享一个振动膜有效避免了受控流场和环境流场间压差引起的振动膜压载失效问题,且充分利用了振动膜双向振动能量,提高了能量效率,两腔体共用一个振动膜的对称结构使合成双射流激励器易于集成化;利用滑块控制两出口面积比,可以有效控制合成双射流的动量比,使合成双射流本身具有独特的矢量功能。合成双射流激励器工作时,在其出口下游近区,合成双射流之间会发生“自给”现象,根据“自给”准则并采用挡板可有效控制“自给”现象;在下游较远区域,合成双射流相互融合,与常规合成射流相比,其流动速度明显提高,非定常特征明显减弱,流动特征频率是驱动频率的两倍。合成双射流激励器优越的性能和独有的功能,使其具有提高控制效率并拓展合成射流应用方向的潜力。对合成射流激励器应用于主流矢量控制进行了系统深入研究。提出了开展合成射流激励器主流矢量控制研究的“搭桥”策略。设计了进行主流矢量控制的合成射流激励器斜台出口模式。对激励器不同出口模式下进行主流矢量控制进行了数值研究,结果显示相同主流和激励器工作条件下,斜台出口模式激励器致偏主流效果最佳。分析并归纳了合成射流激励器主流矢量控制的物理过程和控制机理,合成射流控制主流矢量的发展过程可按主流经过的叁个区域相应分为叁个不同阶段,合成射流激励器工作引起的压强梯度、激励器工作于“吸”程对主流的卷吸作用和工作于“吹”程合成射流动量冲量对主流的引射作用(有可能出现阻挡作用),以及合成射流在向下游迁移过程中与主流自由剪切层之间相互耦合作用是合成射流激励器进行主流矢量控制的主要机制。分析了合成射流激励器主流矢量控制的物理因素,低压区范围及其压强梯度、合成射流动量分量、合成射流对主流的卷引率是直接控制主流矢量力和矢量角的物理因素。分析确定了物理因素对应的源变量,建立了由控制能力函数和调节功能函数组成的合成射流激励器主流矢量控制初步模型,该模型能够对源变量引起的主流矢量控制效率不同作出解释,并且进一步指出了进行主流矢量控制的最佳激励器应充分利用调节功能函数。基于合成双射流激励器独特的矢量功能,开展了合成双射流激励器主流矢量控制研究,与单个合成射流激励器只能对主流实现单一的“推”或“拉”的矢量控制功能相比,采用一个合成双射流激励器就可以实现对主流“推”和“拉”的双重矢量控制功能,且控制效率高,为射流矢量控制提供了一种新模式。基于合成射流流场独特的分区特征和可控特征,设计了一种带过滤网和分流隔板的合成射流基无阀微泵,该微泵能够解决微泵流体泄漏和微泵喷嘴堵塞两大问题,同时具有泵流流量可调节功能。分析得到了该微泵的设计准则和调节该微泵的控制律。计算表明:合成射流基微泵在设计准则状态下工作效率最高,改变激励条件并按控制律调节分流隔板可有效调节微泵流量,且微泵保持在设计状态下工作。提出了往复式微泵实现连续流稳定传输的一种设计思想。发明了合成双射流激励器连续流微泵。对导流挡板不同高度下合成双射流激励器连续流微泵进行了数值模拟,结果显示:合成双射流激励器连续流微泵实现了连续稳定的泵流输运(波动率均小于1%),导流挡板对合成双射流激励器连续流微泵性能影响很大,合成双射流“自给”准则和合成射流鞍点位置特征可有效指导挡板高度的设计。合成双射流激励器连续流微泵开辟了往复式微泵连续流传输新方向。
王德全[5]2004年在《合成射流技术应用于推力向量控制的机理研究》文中认为本文采用理论分析、数值模拟与实验相结合的方法对合成射流流动机理及推力向量控制中的应用进行研究。本文的创新之一就是将带倾角合成射流激励器与相邻激励器应用于低速主流推力向量控制中,与以往常规激励器相比,相邻激励器与带倾角激励器能得到很好的推力向量控制效果。本文主要研究成果具体体现在以下几方面: (1)本文的主要工作之一是对不同激励器简化模型进行比较,对合成射流与主流的合成流场进行二维数值分析以探讨合成射流与主流相互作用的机理。通过分析得到了以下结论:①在“推模式”中,主流经过合成射流时受其影响向背离激励器一侧偏转,速度增大,但在下游地区,由于合成射流的卷吸作用,主流被拉向激励器一侧,速度亦慢慢下降;主流通道内侧压力差主要产生在激励器与主流出口之间的上下壁面上。②“推模式”中合成射流穿透度分别与薄膜振动速度幅值与主流速度的比值成正比,与斯托罗哈尔数成反比。③“拉模式”中激励器的结构参数(激励器与主流出口之间的距离)、激励参数(薄膜振动速度幅值与主流速度的比值、频率)对主流偏转角的影响存在最佳值,且这些最佳值受其它参数影响按一定规律变化。 (2)对不同相位差、不同振幅、不同频率的两相邻激励器与主流相互作用形成的合成流场进行数值分析并对其机理进行研究。研究发现,主流受与其邻近的激励器影响较大,相位差存在最佳值,此时靠近主流的激励器相位超前;频率比与幅值比对主流的影响很复杂,随着频率比增大,主流最大偏转角呈非线性变化。 (3)主要工作之二是对带倾角激励器形成的合成射流对主流的影响作了数值分析。激励器倾角存在最佳值,且这个倾角对结构参数和激励参数的最佳值产生影响。在不增加激励器输入功率的情况下,带倾角激励器可以极大地增加主流偏转角度,推力向量控制效果很好。 (4)基于设计的合成射流激励器及测试系统,在静止大气环境进行了原理性实验,对激励器出口形状、激励电压波形、振动膜装配受压状态、振动膜的数量、以及不同的激励器尺寸等因素对合成射流的影响进行了分析,实验结果与理论分析及数值模拟结果相吻合。
周勇[6]2009年在《压电-金属复合结构合成射流驱动器的研究》文中进行了进一步梳理合成射流技术是一种全新的流场主动控制方法,它通过驱动隔膜的周期振动改变驱动器腔体体积,从而在出口处形成射流,其特点是在驱动器吹出和吸入流体的一个周期内,出口净质量流量为零,但净动量不为零。它能够以局部很小的能量输入实现全局大尺度的流场控制,因此被认为是流场控制的突破性技术,成为流场控制领域的一个重要研究方向,同时在航空航天等领域也具有重要的应用前景。本文立足于合成射流技术的基础性研究,通过数值仿真和试验着重研究了合成射流产生的机理和发展演化过程。探索了一种旨在提升驱动器的驱动能力的新型半钹形压电-金属复合结构隔膜。此外,为了有效地分析和处理试验中得出的非稳态流场信号,采用了一种新的信号分析处理方法。具体的研究内容有:第一,基于二维不可压缩RANS方程建立数值模型,研究了现有几种湍流模型在描述合成射流现象时的适用性。分别应用这些模型数值模拟合成射流流场,并与试验结果进行对比,确定了最佳模型。第二,利用选定的湍流模型数值仿真了合成射流的产生机理、射流和涡对的运动演化过程,研究了射流速度场在时间和空间上的分布特性、合成射流驱动器输出射流速度与腔体结构参数、出口形状以及出口的倾斜角度等的关系,为驱动器腔体结构的优化设计提供了参考。第叁,为了提高振动隔膜的驱动能力,提出了一种新型的半钹形压电-金属复合结构振动隔膜。使用商业有限元软件ANSYS建立了隔膜的有限元分析模型,分析了隔膜的动态特性,并通过仿真对隔膜结构及其尺寸进行了研究。此外,还提出了另一种新型半钹形双隔膜驱动器。通过对隔膜的试验测试表明半钹形隔膜的位移变形量达到传统平板形隔膜的2.6倍。第四,制作了几种半钹形隔膜以及传统平板形隔膜合成射流驱动器,并对其进行了试验测试,利用总压管测速、热线测速法以及粒子图像测速法测量了合成射流的流场分布特性。对驱动器的腔体尺寸进行了优化,验证了数值仿真研究的正确性。试验结果也表明半钹形隔膜能够达到提升驱动器出口速度的目的,因而增强了驱动器的驱动能力。最后,将Hilbert-Huang变换引入到流场的信号处理中。对热线风速仪所测射流瞬时速度信号进行HHT分析和处理,其结果具有清晰的物理意义,从而表明HHT可以有效地应用于流场信号的分析与处理中。本论文的研究得到了国家自然科学基金的资助(项目号:90405008)。
王娟[7]2014年在《微射流外激励射流振荡器性能分析》文中研究说明流动控制技术是流体力学发展的前沿,在航空航天、航海及工业等领域具有广泛的应用前景,对流动控制技术进行细致的研究具有重要的意义。流动控制是通过对运动流体施加力、质量、热量等外界因素,来改变流体的运动状态的方式方法,高效的流动控制应直接在流场的临界点施加扰动来达到控制作用。其流动控制机制主要是依靠流动控制激励器产生微射流,微射流与主流体的内在模式相耦合来实现对流动的控制。通过外激励微射流的激励控制,使高速主射流产生附壁振荡,从而实现射流的脉冲流动,以取得具有多种重要用途的射流模式。该方式控制射流模式转换的重大优点是射流自身的能量损失很小,振荡频率和波形易于控制,因此特别适用于静止式气波制冷机中的射流分配。本文研究基于自然科学基金,率先研究利用外激励方式产生振荡射流的机制,即在主射流两侧壁开窄通道,导入外部微射流,激励主射流周期偏转,实现切换附壁振荡。外激励频率和强度都能主动调控,使得主射流振荡频率、切换速度的可控性增强,因此能满足更多的需求。依据新的激励方式,对一种具有推挽式结构的射流振荡器——微射流外激励射流振荡器进行了分析；运用数值模拟的方法进行研究,微射流外激励效应是通过可变压力的激励函数进行边界条件的设定来实现,运用了两种激励函数分别为略带梯形的激励函数和半正弦的激励函数,后者用于模拟非理想的外激励模式。由于不同几何参数和工况参数对射流流场的限定,控制激励的作用强度与耦合效率各不相同,本文通过数值模拟对微射流外激励射流振荡器的振荡特性及能量效率的制约因素进行了较深入的研究与对比分析。研究得出以下结论：(1)分析了外激励射流振荡器的特征尺寸对射流振荡特性和总压保持率的影响,获得了能使射流稳定振荡并具有较高的总压维持率的特征尺寸的范围,对几何参数进行优化。(2)重点解析了在不同外激励方式下激励口尺寸对振荡特性和总压保持率的影响,分析了平行、垂直两对激励口同时作用或单独作用时,总压维持率的变化规律,得到两对激励同时作用时总压维持率最高,平行与垂直激励口的最佳尺寸比为75%；同时得到了在两激励作用,且垂直激励口位置靠近分叉流道时,总压维持率达90%以上。(3)分析了外激励模态对振荡特性和总压保持率的影响,考察了微射流激励函数波形和幅值等参数对出口总压的影响,激励函数对出口总压维持率的影响较小,半正弦激励比梯形激励的起振总压大3%。(4)考察了去除后继激励对振荡特性和总压维持率的影响,得到撤掉单一激励要比两激励同时撤掉时效果要好。(5)考察了流体粘度及几何尺度对出口总压维持率的影响,得到随几何尺度的增大,能稳定附壁的频率最大值逐渐减小；小尺度下频率影响较小。
王林[8]2009年在《合成双射流激励器流场特性及其控制机翼分离流动研究》文中提出作为一种新兴的主动流动控制技术,合成射流正日益受到广大科技工作者的关注。合成射流激励器是合成射流技术发展的核心,其设计水平和工作性能决定了合成射流技术的应用方向和应用效果。合成双射流激励器作为合成射流技术的最新发展成果,不仅具有普通单腔体激励器的工作特点,还具有能量利用率高,结构紧凑、易于小型化,环境适应能力强等优点。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方式,研究了不同激励器结构构型下的合成双射流流场,及合成双射流在机翼分离流动控制方面的应用。本文的研究内容和结论主要体现在以下四个方面:(1)数值模拟结果表明合成双射流是由两股相位差为180°的射流融合而成,在整个周期内合成双射流流场中始终存在一对较强的旋涡控制着下游流动。相对于单腔体合成射流,合成双射流一个周期内具有两个速度峰值,在靠近激励器出口处合成双射流具有更强的射流“穿透力”,在远离出口的下游,合成双射流具有更稳定的流动特征和更高的流动速度。(2)通过改变合成双射流激励器左右腔体设计可以实现射流的矢量性偏转,并且偏转效果随激励器结构参数和驱动参数不同而变化;通过改变两出口间距离的大小,可以控制两股射流间的融合效果,改变下游流场分布;斜出口合成双射流可以在近壁面形成一股附壁流,以实现对周围流体有方向性的动量和能量传递。(3)合成双射流对平板流动具有两种不同的影响效果:当射流垂直进入外部主流时,对主流起到“阻拦”作用,会在激励器出口产生“虚拟气动外形”效应,并使下游边界层变厚;当合成双射流以一定夹角进入外流时,可以实现对边界层的动量注入效应,使边界层厚度变薄,速度型更“饱满”。(4)合成射流和合成双射流均可以改善失速状态下的机翼气动特性,合成双射流具有更好的控制效果和控制能力,对最大升力和失速攻角的增加量都可达到单腔体合成射流的2倍。以外部主流流动特征频率倍频和较大动量系数工作的合成双射流激励器具有更好的改善机翼气动特性的能力。
刘峰[9]2013年在《合成射流控制翼型流动分离的数值模拟》文中指出应用CFD技术数值模拟了合成射流对NACA0015翼型流动控制的影响。合成射流施加的位置分别距离翼型前缘12%c、30%c和70%c(c为翼型的弦长),研究分析在不同位置施加合成射流,控制流动分离的效果随攻角和射流偏角的变化趋势,并对组合射流的位置、相位角和动量系数进行了研究。研究分析了吸/吹气、合成射流流动控制机理,并采用了RANS/LES混合方法对叁维翼型绕流进行了研究。通过对数值模拟结果的分析表明：(1)12%c、30%c和70%c等对应的射流情形,采用切向射流均优于法向射流的控制效果；(2)合成射流射流位置在分离点之前,或者在分离点附近偏后的位置,都能达到流动控制的目的,射流位置在分离点附近偏后的位置,流动控制效果最佳。(3)组合射流选择合适的相位角,可以增强流动控制的效果。
罗振兵, 夏智勋[10]2005年在《合成射流技术及其在流动控制中应用的进展》文中提出流动控制是流体技术最主要的研究领域,21世纪的空气动力学将在流动控制领域取得重大突破;合成射流是一种基于旋涡运动的零质量射流,是流动控制领域近10年来最热门活跃的流动主动控制技术.首先介绍了合成射流激励器及激励器的基本类型,并概括了激励器的主要发展方向,即宽频域、高动量、“强壮”的合成射流激励器和微小型激励器.尔后,对合成射流激励器工作原理、合成射流结构以及合成射流独特的流场特征和合成射流技术的特点进行了综述.最后着重对合成射流技术主要和潜在应用,如流动分离及气动力控制、射流矢量控制、增强掺混及加强传热和传质、抑制噪声、微流体控制、飞行控制以及粒子的散布控制、合成射流陀螺仪技术等进行了介绍和综述,同时对其在各应用领域的控制机理进行了归纳总结.
参考文献：
[1]. 合成射流流动机理及应用技术研究[D]. 罗振兵. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002
[2]. 合成射流激励器及在主动流动控制中的应用[D]. 李斌斌. 南京航空航天大学. 2008
[3]. 超高负荷扩压叶栅分离结构及其定常与非定常控制研究[D]. 蔡乐. 哈尔滨工业大学. 2015
[4]. 合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究[D]. 罗振兵. 国防科学技术大学. 2006
[5]. 合成射流技术应用于推力向量控制的机理研究[D]. 王德全. 国防科学技术大学. 2004
[6]. 压电-金属复合结构合成射流驱动器的研究[D]. 周勇. 南京航空航天大学. 2009
[7]. 微射流外激励射流振荡器性能分析[D]. 王娟. 大连理工大学. 2014
[8]. 合成双射流激励器流场特性及其控制机翼分离流动研究[D]. 王林. 国防科学技术大学. 2009
[9]. 合成射流控制翼型流动分离的数值模拟[D]. 刘峰. 浙江大学. 2013
[10]. 合成射流技术及其在流动控制中应用的进展[J]. 罗振兵, 夏智勋. 力学进展. 2005
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