超聲速陣列式等離子體沖擊流動控制

目錄
叢書序
序
前言
第1章研究背景與現(xiàn)狀1
1.1研究背景/1
1.2等離子體激勵/3
1.2.1表面電弧等離子體激勵/3
1.2.2等離子體合成射流激勵/5
1.3超聲速氣流邊界層等離子體激勵調(diào)控/7
1.4激波／邊界層干擾等離子體激勵調(diào)控/9
1.5超聲速凹腔流動等離子體激勵調(diào)控/12
參考文獻/13
第2章實驗測試、數(shù)值模擬與數(shù)據(jù)處理方法18
2.1實驗設(shè)備與測試方法/18
2.1.1風(fēng)洞設(shè)備/18
2.1.2測試系統(tǒng)/20
2.1.3粒子圖像測速系統(tǒng)/22
2.2數(shù)值模擬方法/24
2.2.1直接數(shù)值模擬方法/24
2.2.2大渦模擬方法/29
2.3數(shù)據(jù)處理方法/31
2.3.1均方根和平均紋影強度分析/31
2.3.2頻譜分析/32
2.3.3本征正交分解分析/32
參考文獻/33
第3章等離子體沖擊激勵模型與特性36
3.1等離子體沖擊激勵建模仿真/36
3.1.1火花電弧等離子體激勵模型與特性包線/36
3.1.2等離子體沖擊激勵特性及其縮比規(guī)律/44
3.2表面電弧等離子體激勵特性實驗/52
3.2.1靜止條件下的激勵特性/52
3.2.2超聲速來流條件下激勵特性/56
3.2.3陣列式放電對邊界層的影響/59
3.2.4等離子體沖擊激勵與流場作用RMS與POD分析/60
3.3等離子體合成射流激勵特性實驗/63
3.3.1實驗研究方法/63
3.3.2激勵器性能的變化規(guī)律/71
3.4等離子體合成射流激勵的磁流體電弧耦合仿真/81
3.4.1磁流體二階電路耦合放電仿真模型/81
3.4.2能量損失分析/90
參考文獻/94
第4章陣列式等離子體激勵方法的設(shè)計與優(yōu)化95
4.1單路等離子體沖擊激勵控制激波／邊界層干擾的探索與問題/95
4.2基于阻抗調(diào)控的陣列式等離子體激勵原理及驗證/97
4.2.1陣列式放電技術(shù)關(guān)鍵點分析/98
4.2.2阻抗主動調(diào)控方法/100
4.2.3陣列式放電技術(shù)的原理電路/101
4.2.4陣列式放電的電學(xué)特性/103
4.2.5放電電容對陣列式放電的影響/106
4.2.6陣列式放電對放電效率的改進/107
4.3陣列式等離子體激勵電路模型與參數(shù)優(yōu)化/108
4.3.1分析優(yōu)化模型建立/109
4.3.2參數(shù)影響規(guī)律/121
4.3.3陣列式放電方法的優(yōu)化/124
4.4陣列式等離子體激勵特性實驗研究/125
4.4.1激勵性能/126
4.4.2激勵器數(shù)量對性能的影響/129
4.5陣列式等離子體激勵特性仿真研究/131
4.5.1仿真模型建立/131
4.5.2多路放電特性/140
4.5.3單個激勵器工作特性/142
4.5.4陣列式激勵器總能量特性/144
4.5.5放電回路電阻的影響/145
參考文獻/146
第5章陣列式等離子體沖擊激勵強制邊界層轉(zhuǎn)捩148
5.1陣列式電弧等離子體激勵強制邊界層轉(zhuǎn)捩/148
5.1.1超聲速平板邊界層基準(zhǔn)流場/148
5.1.2展向陣列式表面電弧等離子體沖擊激勵方法/150
5.1.3強制邊界層轉(zhuǎn)捩效果/152
5.1.4強制邊界層轉(zhuǎn)捩機理分析/155
5.1.5強制邊界層轉(zhuǎn)捩效果的變化規(guī)律/157
5.2陣列式等離子體合成射流激勵強制邊界層轉(zhuǎn)捩/162
5.2.1展向陣列式等離子體合成射流沖擊激勵方法/162
5.2.2強制邊界層轉(zhuǎn)捩效果/163
5.2.3強制邊界層轉(zhuǎn)捩機理分析/167
5.2.4強制邊界層轉(zhuǎn)捩效果的變化規(guī)律/168
參考文獻/170
第6章陣列式等離子體沖擊激勵控制激波／邊界層干擾171
6.1陣列式電弧等離子體激勵控制超聲速激波／邊界層干擾實驗/171
6.1.1實驗?zāi)Ｐ团c高頻陣列式等離子體沖擊激勵方法/171
6.1.2高頻陣列式激勵對激波／邊界層干擾流動結(jié)構(gòu)的影響/176
6.1.3高頻陣列式激勵對激波／邊界層干擾低頻不穩(wěn)定性的影響/180
6.1.4高頻陣列式激勵對激波／邊界層干擾流動分離的影響/182
6.1.5高頻陣列式激勵流動控制效果的變化規(guī)律/190
6.1.6陣列式電弧等離子體激勵控制激波／邊界層的概念模型/196
6.2陣列式電弧等離子體激勵控制超聲速激波／邊界層干擾模擬/197
6.2.1仿真對象與數(shù)值驗證/197
6.2.2高頻陣列式激勵下激波／邊界層干擾流動的演化過程/201
6.2.3高頻陣列式激勵調(diào)控激波／邊界層干擾的機理分析/208
6.3陣列式電弧等離子體激勵控制高超聲速激波／邊界層干擾/211
6.3.1實驗?zāi)Ｐ团c激勵方法/211
6.3.2高超聲速雙楔模型的基準(zhǔn)流場分析/212
6.3.3馬赫數(shù)為6.0來流下的流動控制效果分析/217
6.3.4馬赫數(shù)為8.0來流下的流動控制效果分析/219
6.4陣列式等離子體合成射流激勵控制激波／邊界層干擾/221
6.4.1實驗?zāi)Ｐ?221
6.4.2激勵方法與特性/222
6.4.3陣列式激勵控制圓柱突起誘導(dǎo)激波／邊界層干擾/225
6.4.4陣列式激勵控制壓縮拐角激波／邊界層干擾/228
參考文獻/232
第7章陣列式等離子體沖擊激勵控制超聲速凹腔流動234
7.1陣列式等離子體沖擊激勵控制超聲速凹腔流動實驗/234
7.1.1不同激勵器陣列布局對流場的控制效果對比/235
7.1.2不同激勵頻率對流場的控制效果對比/245
7.2陣列式等離子體沖擊激勵控制超聲速凹腔流動模擬/253
7.2.1激勵前后的時均流場特性/254
7.2.2流動控制機理分析/258
參考文獻/264