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等离子体气动激励改善低速叶栅性能数值仿真
  • ISSN号:1009-3516
  • 期刊名称:空军工程大学学报(自然科学版)
  • 时间:2013.4.25
  • 页码:18-22+27
  • 分类:V233[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]空军工程大学等离子体动力学重点实验室,陕西西安710038
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51276197;51207169)
  • 相关项目:等离子体合成射流激励的产生与演化机制研究
中文摘要:

针对低速条件下等离子体气动激励抑制压气机叶栅吸力面流动分离进行研究。将表面介质阻挡放电等离子体气动激励对流场的作用等效为体积力和热的作用,并考虑等离子体温升对流体热物理性质的影响,建立了等离子体气动激励的数学模型。通过求解电势和电荷方程得到等离子体气动激励诱导的体积力和热功率密度分布函数,通过实验数据拟合得到物性参数函数,分别作为方程源项和系数加入到Navier—Stokes方程中求解。应用模型研究了等离子体激励在不同来流速度、攻角和激励强度下对压气机叶栅性能的影响。数值仿真结果表明:在马赫数为0.05、攻角为2。的情况下,施加等离子体激励后,分离点由65.09%弦长处后移到79.4%弦长,气流转折角增加0.8,最大总压损失系数减小了7.4%,尾迹宽度减小了12%。来流速度增大激励效果会减弱,来流攻角的改变对激励效果有影响,激励强度增大对流动分离的抑制效果有明显改善。

英文摘要:

The mathematical model of plasma flow control is established by regarding the influences of the plasma aerodynamic actuation on the fluid as body force and thermal energy and considering the influences of the plasma temperature rise on the thermal physical property of fluid. The body force and thermal ener- gy profile function obtained by solving the potential equation and the charge equation and the thermal phys- ical property function obtained by fitting experimental data are added to the Navier-Stokes equation as source terms and coefficient respectively. Simulation investigation of flow separation control on a compres- sor cascade by plasma aerodynamic actuation is performed under low velocity conditions. The influence of the flow velocity, incidence and the intensity of plasma aerodynamic actuation on the performance of com- pressor cascade is investigated. After actuation in the case of Ma = 0.05 at an incidence of 2~, the location of separation point is moved from 65.09 % to 79.4% of the chord, the flow turning angle is increased about 1, the maximum total pressure loss coefficient is reduced about 7.4% and the width of the trail is reduced about 12%. The actuation effect is reduced with the increase of air flow velocity. The change of incidence affects the actuation effect. The actuation effect is obviously improved with the increase of the intensity of plasma aerodynamic actuation.

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期刊信息
  • 《空军工程大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:空军工程大学
  • 主办单位:空军工程大学科研部
  • 主编:于雷
  • 地址:西安市空军工程大学
  • 邮编:710051
  • 邮箱:kgdbjb@163.com
  • 电话:029-8476434
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-3516
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1338/N
  • 邮发代号:52-247
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵"双效"期刊,陕西省优秀科技期刊,2004年中国高校优秀科技期刊二等奖,2006年中国高校优秀科技期刊奖,2008年中国高校优秀科技期刊奖,2009年中国高校科技期刊编辑质量优秀奖,2010年中国高校优秀科技期刊奖,2004年综合性科学技术类核心期刊,2008年综合性科学技术类核心期刊,2009年、2011年RCCSE中国核心学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5808