激波/边界层干扰对等离子体合成射流的响应特性
发布时间：2020-12-13 06:49
利用高速纹影系统和数值模拟方法研究了激波/边界层干扰对逆流喷射的等离子体合成射流的响应特性,并揭示了流动控制机理.实验在来流马赫数Ma=3.1的风洞中进行,测试模型采用钝头体和压缩斜坡的组合模型,等离子体合成射流激励器安装在钝头体头部.纹影系统捕捉了放电频率为f=1 kHz和f=3 kHz的激励对附体激波形态和分离激波运动的控制效果.等离子体合成射流使压缩斜坡激波/边界层干扰区域的起始点向下游移动,分离泡尺寸减小,附体激波强度减弱,发生弯曲,再附点移向上游,与此同时分离激波向附体激波逼近.与f=3 kHz激励相比,f=1 kHz激励的射流流量更大,对激波/边界层干扰的影响范围更广、控制效果更好.通过数值模拟,揭示了射流与来流相互作用对下游流场的作用机理:射流与来流相互作用诱导出大尺度旋涡,大尺度旋涡耗散发展增强了近壁面流场的湍流度;压缩斜坡上游近壁面的流场性质发生变化,进而导致了压缩斜坡激波/边界层干扰区域流动的变化.
【文章来源】：物理学报. 2017年08期 北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
图１?，戚＿结＿舞???Ｆｉｇ．?１．?＿ＷｉＢｄ．ｔｍｍｅＬ??
ｘ?ＴＣＰ００３０?Ａ）测量电路中总电勢，用??电流探针（Ｔｅｃｔｒｏｎｉｘ?ＤＰＯ４１０４）测量整个回路的电??流―根据测得的电压和电流波形可计算单个脉冲周??期放电所产生的能量．??２．４局速纹影系统??采用时间分辨的纹影系统来捕捉等离子体合??ａｓ?成射流在环境大气和超声速流场中的发展情况以??Ｍｇ．?２，?ｇｅｌｉｅｍａｔｆｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈＡｔｔｅｔ?ｔｔｉａｄａｌ．?及射流对撤爐：边綠层干扰的影晌，实發：中．采用典??．?—一?型的Ｚ型光学系统，如图３所示？系统由光源、纹??２，３等高子ｋ－广生和同少副系－充?雜、刀片和高速ＣＣＤ摄像机组成．光源采用连??性入激励器腔体内的等离子体通过高压脉?渎的氮灯光源（ｚｏｌｉｘ?ＬＳＰ－Ｘ５Ｄ０?Ａ）．纹影镱由两个??冲微秒电源（ＫＧＤ－ＮＳＰＳ３Ｕ３０Ｆ．２）和高压直流电海?焦距为３?ｍ，直径，为３〇?ｍｍ的凹透镜组成．采用??（３?ｋＶ，?４Ｑ００?ＶＡ）的组＃电路放电来实现．高压脉?髙速ＣＣＤ＇摄像机（ＰＨＡＮＴＯＭ?ＶＫ１２）来捕捉瞬??冲电纖主慕起击＃空气使电极间产生愈电?时流场，拍摄时设置Ｗ象分辨傘为馆８?ｐｉｘｅｌ?ｘ??通道，高压直流电源用子增加电极间能量输出Ｓ１２?ｐｉｘ从帧频为Ｓ８０ＱＯ?ｆｐｓ，两帧之间的时间间隔??当高压脒冲电源击穿空气连逋电路时，己被高压直?为ＡＴ?＝?１７．２呌曝光时间设置为１?ｐ？相机前放??流电源补充好能量的电容开始放电；，在电极＿产?置刀片以调节纹■图像的灵敏度．??ＤＣ?ｐｏｗｅｒ?ｓｕｐｐｌｙ?Ｃａｐａｃｉｔｏｒ?Ｄｉｏｄｅ?Ｃｏｎｃａｖｅ?ｌｅｎｓ??￣〇—ＡＡＡＨ?Ｉ?＾??Ｒｅｓｉ
物理学报?Ａｃｔａ?Ｐｈｙｓ．?Ｓｉｎ．?Ｖｏｌ．?６６．，．?Ｎｏ．?８?（２０１７）?０８打０５??如果激励器达＿—定频亭就可以使分离激被稳里?下游的一段距离内，但由子流量的减少，激波移向??在一定范福内．当激励频率为３?ｋＨｚ时，确案发现?禊形块的最大距离为激励频率为１?ｋＨｚ??分离激波投有回到起始位置）■而是稳定Ａ起始位置?时的１４笟．??Ｍ?＿７?＃流对附暑＿ｆｅ＿：响的塗暴图（／?＝：?．１?Ｊｃｌｆｅ）??Ｆｉｇ．?７．?Ｓｃｈｌｉｅｒｅｎ?ｍｏｖｉｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｎ?ａｔｔａｃｈｅｄ?ｓｈｏｃｋ?（ｆ?＝?１?ｋＨｚ）．??图８射流对附体激波影响的纹影图（／?＝?３?ｋＨｚ）??Ｆｉｇ．?８．?Ｓｃｈｌｉｅｒｅｎ?ｍｏｖｉｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｎ?ａｔｔａｃｈｅｄ?ｓｈｏｃｋ?（／?＝?３?ｋＨｚ）．??０８４７０５－６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子体气动激励机理数值研究[J]. 程钰锋,聂万胜,李国强. 物理学报. 2012(06)
本文编号：2914113
【文章来源】：物理学报. 2017年08期 北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子体气动激励机理数值研究[J]. 程钰锋,聂万胜,李国强. 物理学报. 2012(06)
本文编号：2914113
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