后向臺階流場的主動控制研究.pdf

1、在飛行器機翼的后沿的空氣流動及工業(yè)生產(chǎn)中的流動現(xiàn)象中，邊界層與固體壁面分離是常見的現(xiàn)象。發(fā)生分離的流場中存在剪切率很大的區(qū)域，大尺度渦旋結(jié)構(gòu)會在這些區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生和發(fā)展。這些渦旋結(jié)構(gòu)富含脈動動能，可以有效傳遞動量和熱量。通過控制手段影響剪切層內(nèi)的大尺度渦旋結(jié)構(gòu)的發(fā)展對減小飛行器阻力、保障工業(yè)生產(chǎn)安全以及提高能源利用效率的意義非常大。
　　本文首先討論了幾種控制剪切層內(nèi)大尺度渦旋結(jié)構(gòu)發(fā)展的方法，包括被動控制方法及開環(huán)和閉環(huán)主動控制的方法

2、。為了對大尺度渦旋結(jié)構(gòu)進行實驗研究，本文設(shè)計了一個后向臺階流動的流場實驗臺，用來對這個有代表性的分離流進行全面的開環(huán)控制實驗。為了測試在開環(huán)主動控制器的作用下流場中的分離流特征，本文采用了粒子圖像測速的手段采集流場中某一時刻的宏觀速度分布情況。為了給下一步的閉環(huán)控制研究工作打下基礎(chǔ)，本文自行設(shè)計并制作了多通道壓強傳感器、熱線風(fēng)速儀等實驗器材并獲得部分實驗結(jié)果。
　　在數(shù)據(jù)的處理方面，本文采取相位平均的方法處理粒子圖像測速系統(tǒng)所采集