圆锥脉冲等离子体诱导流场特性分析

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1、第2卷第3期航空工程进展Vo1．2No．32011年8月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug．2O11文章编号：1674—8190(2011)03—260—07圆锥脉冲等离子体诱导流场特性分析秦浩，李华星，孟宣市，罗时钧，刘锋(1．西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室，西安710072)(2．美国加州大学尔湾分校机械与宇航工程系，尔湾92697—3975)摘要：对等离子体诱导流场特性进行研究，有利于解决双稳态非对称分离涡带来的连续比例控制困难的问题。在封闭光学玻璃箱体内，应用介质阻挡放电等离子体对2O。顶角圆锥附近静止

2、大气进行了定常和脉冲循环控制，对等离子体诱导的圆锥截面绕流速度场进行了二维PIV测量，对定常控制和脉冲循环控制下最大绕流速度及最大轴向涡量进行了比较分析。实验结果表明：相对于定常控制模式，脉冲循环控制下沿垂直于圆锥截面对称面径线分布的时间平均切向速度和轴向涡量范围较广；在脉冲循环控制下，动量传递的主要表现在离散涡的形成而不是气流的加速。关键词：圆锥体；等离子体诱导流场；主动流动控制；脉冲循环；粒子图像激光测速仪中图分类号：V211文献标识码：ACharacteristicsofFlowFieldInducedbyPeriodic—pulsedPlasmaoveraConicalCone

3、QinHao，LiHuaxing，MengXuanshi，LuoShijun，LiuFeng。(1．NationalKeyIaboratoryofScienceandTechnologyonAerodynamicDesignandResearch．NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)(2．DepartmentofMechanicalandAerospaceEngineering，UniversityofCalifornia，IrvineIrvine92697—3975，USA)Abstract：Researchof

4、flowcharacteristicsinducedbyperiodic—pulsedplasmacansolvetheproblemofcontrolcontinuousdifficultiesbroughtbytWOsteadystateasymmetricseparationvortexes．Apairofplasmaactuatorsisaddedbehindtheoriginalplasmaactuatorpairovera20。conicalforebodytOextendtheangleofattackrangeforlateralcontro1．Flowinducedb

5、ytheadditionalactuatorinastillairchamberwithoneatmosphericpressureisin—vestigatedusingatwo—dimensionalparticleimagevelocimetry．Theeffectsofpulsedutyratioandpulsefrequen—cyontheinducedmaximumcrossflowvelocityandmaximumaxialvorticityarecomparedwiththoseofsteadydischarge．Thetestsindicatethattheense

6、mble—averagedtangentialvelocityprofilealongaradiallineperpendic—ulartOthebodysymmetryplaneinducedbyperiodic—pulseddischargeisthickerthanthatofsteadyactuation．Thisiscausedbyformationofstrongerdiscretevorticesthatleavetheconesurfaceintheunsteadyactuationcase．Themainmechanismofmomentumtransferunder

7、periodic—pulsedactuationiStheformationofdiscretevortices，ratherthanthegasacceleration．Keywords：conicalcone；flowfieldinducedbyplasma；activeflowcontrol；periodic—pulsed；particleimageve一1ocimetry收稿日期：2OlO1011；修回日期：201011-240引言基金