机翼尺度效应对等离子体分离流动控制特性的影响

摘要

等离子体流动控制技术是一种以等离子体气动激励为控制手段的主动流动控制技术.为了进一步提高等离子体激励器可控机翼尺度,以超临界机翼SC(2)-0714大迎角分离流为研究对象,以对称布局介质阻挡放电等离子体为控制方式,以测力、粒子图像测速仪为研究手段,从等离子体激励器特性研究出发,深入开展了机翼尺度效应对等离子体控制的影响研究,提出了适用于分离流控制的能效比系数,探索了分离流等离子体控制机理,掌握了机翼尺度对分离流控制的影响规律.结果表明:(1)随着机翼尺度的增大,布置到机翼上的激励器电极长度会相应增加;在本文的参数研究范围内,激励器的平均消耗功率不会随电极长度的增加而线性增大;当电极长度达到一定阈值时,激励器的平均消耗功率趋于定值;(2)在固定雷诺数的情况下,随着机翼尺度的增大,等离子体的控制效果并未降低,激励器能效比系数提高;(3)等离子体在主流区诱导的大尺度展向涡与在壁面附近产生的一系列拟序结构成为分离流控制的关键.研究结果为实现真实飞机的等离子体分离流控制,推动等离子体流动控制技术工程化应用提供了技术支撑.