使用表面介电屏障放电等离子驱动器控制膨胀曲管道流量分离的实验研究
Shimin Liu1, Hua Liang1, Haohua Zong2
1National Key Lab of Aerospace Power System and Plasma Technology, Air Force Engineering University, Xi'an, People's Republic of China.
Science progress
|December 18, 2023
概括
表面介电屏障放电 (SDBD) 等离子执行器有效地减少了 S 形入口的总压力扭曲. 这种流量控制方法减轻了流量分离,改善了空气动力学性能.
科学领域:
- 空气动力学 航空动力学
- 流体力学 流体力学 流体力学
- 等离子体物理学的物理学
背景情况:
- 由于不利的压力梯度,S形入口容易发生流量分离.
- 流量分离导致空气动力界面平面 (AIP) 的总压力扭曲.
研究的目的:
- 调查使用表面介电屏障放电 (SDBD) 的等离子执行器来控制流量.
- 为了减少膨胀曲管道的总压力扭曲,模拟S形入口.
- 分析操作参数对减少扭曲的影响.
主要方法:
- 使用膨胀曲管道进行实验调查,输入流量为10 m/s.
- 应用两个SDBD等离子执行器模式:纳米秒脉冲和交流电 (AC).
- 操作电压幅度和脉冲频率的系统变化.
主要成果:
- 纳米秒脉冲SDBD和AC-SDBD执行器都显著降低了总压力扭曲.
- 最佳纳秒脉冲SDBD将扭曲指数降低了14.93%.
- 最佳AC-SDBD将扭曲指数降低了32.22%.
结论:
- SDBD等离子执行器有效地抑制了膨胀曲管道中的流量分离.
- 与纳米秒脉冲SDBD相比,AC-SDBD在减少总压力扭曲方面表现优越.
- 基于等离子体的流量控制为提高S形入口的性能提供了一个有前途的解决方案.
