航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
3期
657-665
,共9页
纳秒脉冲%介质阻挡放电%激波%流动控制%数值模拟
納秒脈遲%介質阻擋放電%激波%流動控製%數值模擬
납초맥충%개질조당방전%격파%류동공제%수치모의
nanosecond pulse%dielectric barrier discharge%shock%flow control%numerical simulation
利用数值模拟,研究了纳秒脉冲介质阻挡放电(NS-DBD)等离子体激励器在圆柱高速流动控制中的应用.首先,研究了单电极NS-DBD等离子体激励器在静止空气中放电后的流场特性.研究表明在介质阻挡放电形成的等离子体区域,有局部能量快速注入,放电结束5 μs后在上极板后端点位置形成了一个局部温度高达900 K的热点,由此引发很强的压力扰动,形成以上极板后端点位置为中心,扩散速度约为声速的半圆形压缩波.在此基础上,通过数值模拟研究了NS-DBD等离子体激励器布置在直径为6 mm的圆柱上,来流马赫数为Ma∞ =4.6时,对圆柱脱体激波的控制作用.研究表明介质阻挡放电形成的半圆形压缩波对于脱体激波有很强的干扰作用,激波距离增加了15.7％,激波强度也有相应的减弱,导致阻力减少了13％.
利用數值模擬,研究瞭納秒脈遲介質阻擋放電(NS-DBD)等離子體激勵器在圓柱高速流動控製中的應用.首先,研究瞭單電極NS-DBD等離子體激勵器在靜止空氣中放電後的流場特性.研究錶明在介質阻擋放電形成的等離子體區域,有跼部能量快速註入,放電結束5 μs後在上極闆後耑點位置形成瞭一箇跼部溫度高達900 K的熱點,由此引髮很彊的壓力擾動,形成以上極闆後耑點位置為中心,擴散速度約為聲速的半圓形壓縮波.在此基礎上,通過數值模擬研究瞭NS-DBD等離子體激勵器佈置在直徑為6 mm的圓柱上,來流馬赫數為Ma∞ =4.6時,對圓柱脫體激波的控製作用.研究錶明介質阻擋放電形成的半圓形壓縮波對于脫體激波有很彊的榦擾作用,激波距離增加瞭15.7％,激波彊度也有相應的減弱,導緻阻力減少瞭13％.
이용수치모의,연구료납초맥충개질조당방전(NS-DBD)등리자체격려기재원주고속류동공제중적응용.수선,연구료단전겁NS-DBD등리자체격려기재정지공기중방전후적류장특성.연구표명재개질조당방전형성적등리자체구역,유국부능량쾌속주입,방전결속5 μs후재상겁판후단점위치형성료일개국부온도고체900 K적열점,유차인발흔강적압력우동,형성이상겁판후단점위치위중심,확산속도약위성속적반원형압축파.재차기출상,통과수치모의연구료NS-DBD등리자체격려기포치재직경위6 mm적원주상,래류마혁수위Ma∞ =4.6시,대원주탈체격파적공제작용.연구표명개질조당방전형성적반원형압축파대우탈체격파유흔강적간우작용,격파거리증가료15.7％,격파강도야유상응적감약,도치조력감소료13％.
