納秒等離子體激勵(lì)器特性以及流動(dòng)控制應(yīng)用的數(shù)值模擬.pdf

1、為更好的研究和揭示納秒脈沖放電的機(jī)理與演化規(guī)律,本文對(duì)納秒脈沖等離子體激勵(lì)器的放電特性以及氣動(dòng)激勵(lì)進(jìn)行了仿真研究。為納秒脈沖等離子體激勵(lì)器應(yīng)用于流動(dòng)控制研究提供參考。
　　論文首先簡(jiǎn)要介紹了等離子體放電理論,分析了等離子體對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行流動(dòng)控制的三個(gè)機(jī)理,介紹了等離子流動(dòng)控制技術(shù)在航空領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。之后,詳細(xì)介紹了基于多物理場(chǎng)耦合的等離子體氣動(dòng)激勵(lì)仿真方法,以及等離子體計(jì)算模塊以及流體計(jì)算模塊數(shù)學(xué)模型。
　　然后,本文實(shí)現(xiàn)了納秒

2、脈沖介質(zhì)阻擋放電(Nanosecond Surface Dielectric Barrier Discharge, NS-DBD)等離子體激勵(lì)器在靜止空氣中的放電特性以及氣動(dòng)激勵(lì)的數(shù)值模擬研究,分析了NS-DBD等離子體激勵(lì)器的機(jī)理與演變規(guī)律。通過與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值仿真模型的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,研究了激勵(lì)器物理參數(shù)以及電壓脈寬變化對(duì)流場(chǎng)的影響,并考察了不同構(gòu)型的NS-DBD等離子體激勵(lì)器的放電特性以及氣動(dòng)激勵(lì)。最后,研究了NS-

3、DBD等離子體激勵(lì)器在圓柱高速流動(dòng)控制中的應(yīng)用,研究表明在介質(zhì)阻擋放電形成的等離子體區(qū)域,有局部能量快速注入,由此引發(fā)很強(qiáng)的壓力擾動(dòng),形成的半圓形壓縮波對(duì)于脫體激波有很強(qiáng)的干擾作用,減弱了激波強(qiáng)度,導(dǎo)致阻力減少了13％。
　　同時(shí),本文對(duì)納秒脈沖等離子體合成射流(Nanosecond Plasma Synthetic Jet, NS-PSJ)激勵(lì)器進(jìn)行了仿真研究,主要考慮等離子體對(duì)于空氣能量傳輸作用,模擬了NS-PSJ激勵(lì)器在靜止