基于压电激励器的翼型流动分离控制技术研究

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1、ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士ｍ位ｉ２文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于压电激励器的翼型流动分离控制技术研究机械电子工程学禾斗专业作者姓名指忌教肺刘窥副教授２０１５年６月４日答辩日期硕士学位论文基于压电激励器的翼型流动分离控制技术研究－ＳｔｕｄｉｅｓｏｆｉｌＳｅａｒａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏＢａｓｅｄｏｎＡｉｒｆｏＦｌｏｗｇｙｐＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃＡｃｔｕａｔｏｒｓ

2、：毕晓丹作者姓名学科、专业：机械电子工程学号：２１２０４２２６指导教师：刘嶽副教授完成日期：２０１５．０５．０５大ｉｔ理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研

3、究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。、兔私暮＆髮ｊ＞參学位论文题目ｌＬＡ好々鳥搜ｊ枚本＜：袭卞务■２Ｗ乂《Ｓ作者签名：日期：年月日岸大连虹大学硕士学位论文摘要一。、流动分离是流体力学中种复杂而普遍的流动现象在航空航天等领域中，流动分离现象会导致飞行器在飞行过程中升力降低、阻力增加，甚至会引发失速现象，对飞行器的安全性能、操作性能等都有影响。在众多流动分离控制技术中，压电激励器由于结构简单、安装方便、耗能少等优点，

4、具有广阔的应用前景。本文针对翼型流动分离控制问题，研宄了基于压电激励器的翼型流动分离控制技术。（１）从流动控制技术的应用现状入手，研究目前应用较多的翼型流动分离控制方一法，提出基于压电激励器的翼型流动分离控制方法，对其关键作动器件压电激励器进行设计。简要地介绍了压电效应及压电陶瓷材料的性能参数，以压电方程等基本理论为基础，并优化了其结，建立了压电激励器的准静态响应位移及固有频率的理论计算公式构尺寸，同时，对所设计的压电激励器进行了仿真分析。（２）对压电激励器进行相关地面实验的研究。压电激励器

5、的静态性能与理论计算及数值仿真的结果接近，验证了理论计算模型的准确性；对压电激励器进行幅频特性实一验，，４个压电激励器的谐响应性能基本维持致可用于风洞试验，而电压位移特性实验为风洞试验提供了有力的数据支持；同时，分析了实测值与理论计算值的存在误差的原因。（３）开展基于压电激励器的典型翼型流动分离控制的凤洞试验。釆用ＰＩＶ先进流场测试技术进行°了大量的流场测试试验，试验结果表明：在来流风速１５ｍ／ｓ，迎角１８＂－２４范围内，压电激励器工作时可以有效地抑制翼型模型的分离流动，可将气流分离°一

6、，推迟７；压电激励器不同的工作频率对翼型流动分离现象的控制效果有定的影响且其振幅大小也会对其控制效果产生干扰。通过风洞试验，验证了压电激励器在流动分离控制技术中应用的可行性。关键词：流动控制流动分离电激勘器验；；压；风洞试Ｉ基于压电激励器的翼型流动分离控制技术研宄ｔｕｄ－ＳｉｅｓｏｆＡｉｒｆｏｉｌＦｌｏｗＳｅａｒａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢａｓｅｄｏｎｐＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃＡｃｔｕａｔｏｒｓＡｂｓｔｒａｃｔＦｌｏｗｓｅａｒａｔｉｏｎｉ

7、ｓａｃｏｍｌｅｘａｎｄｅｎｅｒａｌｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｎｆｌｕｉｄｍｅｃｈａｎｉｃｓｅｘｉｓｔｉｎｐｐｇｐ，ｇｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｉｎａｖｉａｔｉｏｎａｅｒｏｓａｃｅｆｌｕｉｄｍａｃｈｉｎｅｒａｎｄｏｔｈｅｒｅｎｉｎｅｅｒｉｎｆｉｅｌｄｓ．Ｌｉｆｔｌｏｗｅｒｉｎｙ，，，ｐｙｇｇｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｓｔａｌｌｉｎｇｗｉｌｌｏｃｃｕｒｄｕｒｉｎｇｆｌｉｇｈｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｆｌｏｗｓｅｐａｒａｔｉｏｎｗｈｉｃｈ，ｓｅｒｉｏ

8、ｕｓａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｓａｆｅｔｏｆ．Ｍｔｈｌｙａｉｒｃｒａｆｔａｎｄｏｅｒａｔｉｏｎａｌｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｙｍｅｏｄｓｈａｖｅｂｅｅｎｙｐｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｓｕｒｅｓｓｔｈｅｆｌｏｗｓｅａｒａｔｉｏｎａｍｏｎｗｈｉｃｈｔｈｅａｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｂａｓｅ