低雷諾數(shù)圓柱繞流電磁控制的研究.pdf

1、本文分別從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩個(gè)方面對(duì)弱導(dǎo)電介質(zhì)中圓柱繞流的電磁控制過(guò)程進(jìn)行了研究。 首先，對(duì)不同極板寬度的電磁極板圓柱繞流控制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，然后對(duì)置入流動(dòng)弱電解質(zhì)中的圓柱形電磁激活板周?chē)碾妱?shì)，磁勢(shì)，電場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度和Lorentz力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并對(duì)置于弱電介質(zhì)中的圓柱電磁激活板周?chē)a(chǎn)生的Lorentz力及其對(duì)圓柱繞流的控制進(jìn)行了數(shù)值模擬。著重討論了電磁激活板的寬度對(duì)其周?chē)碾姶艌?chǎng)、產(chǎn)生的Lorentz力、流場(chǎng)的控制和渦量

2、變化的影響，以及Lorentz力對(duì)圓柱受力的直接影響，Lorentz力通過(guò)改變流場(chǎng)的狀態(tài)對(duì)圓柱受力的間接和整體影響。 通過(guò)本論文關(guān)于圓柱繞流的研究，得到了如下結(jié)論： 電場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度和Lorentz力沿電磁激活板展向均呈周期分布，沿法向則以指數(shù)規(guī)律迅速衰減。在各電磁極板中央位置，Lorentz力取極小值，但窄極板的值較寬極板值大。電壓相同時(shí)，圓柱體表面電磁激活板寬度越大，則其表面Lorentz力軸向分布的單個(gè)周期長(zhǎng)度加

3、大，圓柱體表面平均Lorentz力的最大值變小，且其法向衰減梯度變小，滲透深度增加。相反，電磁極板寬度越窄，Lorentz力軸向單個(gè)周期寬度變小，圓柱體表面平均Lorentz力變大，其法向衰減增加，滲透深度變小。 利用圓柱體表面附近分布的電磁場(chǎng)產(chǎn)生Lorentz力，可以明顯改變流體邊界層的結(jié)構(gòu)，抑制圓柱表面邊界層分離，同時(shí)還能消渦減阻；但極板寬度與Lorentz力也影響著邊界層的控制效應(yīng)。當(dāng)Lorentz力較小時(shí)，分離點(diǎn)雖后移，