等离子体协同射流翼型控制参数设计与机理探索
李天阳
张鹤翔
冉卓灵
孟宣市
史爱明
西北工业大学航空学院,西安,710072
摘要：通过风洞实验和数值模拟方法研究了相关几何参数对等离子体协同射流翼型绕流特性与气动力特性的影响,并对流动控制机制进行了阐述.设计了不同高度的腔道,研究了等离子体激励下腔道出口的流量与射流速度的变化规律,最终选取 4 mm腔道高度为最优参数,设计了以 NACA0025 为基准翼型的等离子体协同射流翼型.通过数值模拟研究了等离子体协同射流翼型的升/阻力特性,并对比了前缘吹气与协同射流控制的不同控制效果.研究结果表明,Re = 68000、峰-峰值电压 13 kV、载波频率 8 kHz条件下,相对基准翼型,等离子体协同射流翼型将失速迎角从 8°提高到了 14°,最大升力系数增加了 181％.等离子体协同射流翼型的阻力随迎角增大持续减小,在 10°迎角之前其阻力大于基准翼型,随后小于基准翼型,升阻比呈现出与阻力相同的变化特性,10°迎角之后全面优于基准翼型.原因是后缘腔道处在较小迎角下产生了正阻力,而随着迎角的增大,其当地阻力变为负值.对比前缘吹气和协同射流控制,翼型失速迎角分别为 12°和16°,这是因为协同射流翼型通过前缘吹气效应可以在当地集中注入动量,其后缘吸气可以减小低能量的分离区域,形成较大的环量增量.
关键词：流动控制等离子体协同射流翼型
分类号：V211.4(基础理论及试验)
资助基金：国家自然科学基金(12072284)国家自然科学基金(11672245)国家级重点实验室基金(9140C420301110C42)
论文发表日期：2023-04-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 23-32 )
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