斜出口合成射流激励器横流输运特性与边界层控制

《斜出口合成射流激励器横流输运特性与边界层控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第31卷第2期航空学报V01．31No．22010年2月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAFeb．2010文章编号：1000一6893(2010)02一023卜07斜出口合成射流激励器横流输运特性与边界层控制顾蕴松，李斌斌，程克明(南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京210016)CrossFlowTransferCharacteristicsofaNewBeveledSyntheticJetActuatorandItsApplicationstoBoundaryLayerControlGUYunsong，LiBinbin。Cheng

2、Keming(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)摘要：研制了一种斜出口合成射流(BSJ)激励器，应用粒子图像测速(PIV)技术获得了合成射流的瞬态和时均流动结构，分析比较了斜出口和常规平直出口激励器流场的异同。该斜出口激励器能将周围气体进行有方向的能量和质量输送控制，时均流场呈现沿壁面的横向流动输运特性。解释了横向流动输运的形成机理，并应用该激励器进行了边界层控制实验。研究结果表明：通过改变激励器的工作电压和频率，可

3、方便有效地实现对平板边界层速度型的调控，使受控边界层速度型更“饱满”，这对控制推迟边界层分离非常有利。关键词：合成射流激励器；斜出口；横向流动输运；边界层；流动控制中图分类号：V211．4文献标识码：AAbstract：Thisarticledescribesanewbeveledsyntheticiet(BSJ)actuatorwhoseunsteadyflowfieldsaremeasuredbymeansoftheparticleimagevelocimetry(PIV)．Theinstantaneousflowmapsandensemble-avera-gingf

4、lowfieldsaregiven．TheflowstructureoftheBSJiscomparedwiththatofaconventionalsyntheticjet．TheresultsshowthattheenergyandmassfluxesoffluidneartheBSJactuatoraretransferredhorizontallyalongthewall．Furthermore，thephysicalmechanismoftheformationoftheBSJandmassfluxtransferareexplained．Experiments

5、ofBSJboundarylayerflowcontrolareconducted．ItisshownthatbychangingtheforcingfrequencyandamplitudeoftheBSJactuator，themeanvelocityprofileofaflatplateboundarylayercanbeeasilychangedandmakesitmore“fuller”thanifthejetisoff．ThecharacteristicsoftheBSJactuatorca-hibitapotentialtobeappliedtobounda

6、rylayerseparationdelaycontr01．Keywords：syntheticjetactuator；beveledorifice；crossmassfluxtransfer；boundarylayer；flowcontrol零质量射流／合成射流技术是国际上近十几年来提出的一种新型主动流动控制技术。与传统有源射流相比，产生合成射流不需要压力气源、控制阀门和管道等组件，工作时只需消耗极少的电能驱动激励器内的振动膜，由其产生的脉动压力转变成单方向射流。由于不需要气源，其控制系统模块结构简单，伺服能量小，易于快速改变工作参数。合成射流激励器可以将周围气体进行有

7、方向的能量和质量输送控制，具有独特的流场特性和工作特点。目前，该技术正处于探索与应用基础研究阶段，国外对该技术及其在分离流控制、前体涡控制以及推力矢量控制等方面的应用开展了许多实验和数值模拟研究[1。]，取得令人鼓舞的进收藕日期：2008。lZ一08；修订日期：2009—04—13通讯作者：顾蕴松E-mail：yunsonggu@rluaa．edu．∞展，但仍有许多机理和应用方面的问题需要进一步的研究和探索。国内这方面的研究起步虽然较早[8]，但近些年才有相对集中的研究成果[9。5。，因此还有很大发展空间。开展合成射流激励器研