基于PD控制的零质量射流激励器平板湍流边界层减阻

发布时间：2024-06-02 14:37

　　在工程领域中,阻力带来的影响比比皆是。汽车、飞机等大型交通工具往往能够通过减少阻力极大地减少燃油损耗。随着时代的发展,抑制二氧化碳造成的全球变暖现象迫在眉睫,而通过减少壁面摩擦阻力能够大幅度减少车辆的二氧化碳排放量。因此,边界层减阻不仅具有极高的经济价值还在环境保护领域有着极高的实用价值。摩擦阻力大多数由边界层产生。随着边界层近壁面拟序结构的发现,国内外学者对边界层减阻研究爆发出了空前的热情。各个国家也极力地推动边界层减阻的发展。主动控制减阻作为减阻中新兴的发展方向拥有减阻量大的优点。本课题基于零质量射流技术设计边界层减阻的激励装置。该装置通过压电陶瓷膜在腔体内的振动,在腔体出口狭缝外形成周期性变化的零质量射流。零质量射流向外输出动量但是向外输出的质量为零,且有着耗能少,结构简单的优点。由压电陶瓷膜激励的零质量射流激励器拥有可控性强、成本低的优点,本实验基于以上考虑采用基于零质量射流的激励器进行平板湍流边界层的减阻控制。本课题研究了零质量射流激励器的多种特性,包括电压特性、频率特性、频谱、出口速度,推导了出口速度的理论公式,用两种方法验证了零质量射流向外输出的质量为零。根据粒子图像测速...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-4StreamLinePro恒温热线风速仪热线在使用前需要标定，本实验采用手动标定

位论文-10-StreamLineResearchCTA系统，如图2-4所示。StreamLinePro系统是DantecDynamics的研究级风速计解决方案，用于高级流量和湍流诊断。它的设计是在开发恒定温度风速仪方面超过65年的经验的结果。该系统包括一个控制整个测量过程的软件....

图3-6压电陶瓷振动膜的电压特性

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-21-长保证了PD控制时，随着P参数的增大电压一定是增大的不会出现回环等特性。由于压电陶瓷膜的电压特性在低电压时有很好的线性特性，我们能够用单一的常数参数标定每一片压电陶瓷膜，使其产生的振幅相同，保证出口速度的均匀性。频率特性同样是压电陶瓷膜的重要....

图3-7压电陶瓷膜的频率特性

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-21-长保证了PD控制时，随着P参数的增大电压一定是增大的不会出现回环等特性。由于压电陶瓷膜的电压特性在低电压时有很好的线性特性，我们能够用单一的常数参数标定每一片压电陶瓷膜，使其产生的振幅相同，保证出口速度的均匀性。频率特性同样是压电陶瓷膜的重要....

图3-8压电陶瓷膜在四种状态下的频谱

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-22-压电陶瓷膜的频谱特性如图3-8所示。图3-8展示了四种不同电压频率组合下压电陶瓷膜的频谱特性。图3-8a）所示为压电陶瓷膜在高压低频（电压峰峰值100V，频率50Hz）下的频谱特性，频谱特性在这一条件下除了主峰50Hz外出现了许多高频噪音，噪....

本文编号：3987385