納秒等離子體激勵器特性以及流動控制應用的數(shù)值模擬.pdf

1、為更好的研究和揭示納秒脈沖放電的機理與演化規(guī)律,本文對納秒脈沖等離子體激勵器的放電特性以及氣動激勵進行了仿真研究。為納秒脈沖等離子體激勵器應用于流動控制研究提供參考。
　　論文首先簡要介紹了等離子體放電理論,分析了等離子體對流場進行流動控制的三個機理,介紹了等離子流動控制技術在航空領域內(nèi)的應用。之后,詳細介紹了基于多物理場耦合的等離子體氣動激勵仿真方法,以及等離子體計算模塊以及流體計算模塊數(shù)學模型。
　　然后,本文實現(xiàn)了納秒

2、脈沖介質(zhì)阻擋放電(Nanosecond Surface Dielectric Barrier Discharge, NS-DBD)等離子體激勵器在靜止空氣中的放電特性以及氣動激勵的數(shù)值模擬研究,分析了NS-DBD等離子體激勵器的機理與演變規(guī)律。通過與實驗現(xiàn)象對比,驗證了數(shù)值仿真模型的準確性。在此基礎上,研究了激勵器物理參數(shù)以及電壓脈寬變化對流場的影響,并考察了不同構型的NS-DBD等離子體激勵器的放電特性以及氣動激勵。最后,研究了NS-

3、DBD等離子體激勵器在圓柱高速流動控制中的應用,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)很強的壓力擾動,形成的半圓形壓縮波對于脫體激波有很強的干擾作用,減弱了激波強度,導致阻力減少了13％。
　　同時,本文對納秒脈沖等離子體合成射流(Nanosecond Plasma Synthetic Jet, NS-PSJ)激勵器進行了仿真研究,主要考慮等離子體對于空氣能量傳輸作用,模擬了NS-PSJ激勵器在靜止