等離子體合成射流流動控制

目錄
第1章 緒論
1.1 主動流動控制和激勵器 001
1.2 等離子體合成射流激勵器 003
1.2.1 發(fā)展歷程 003
1.2.2 幾何結(jié)構(gòu)和放電電路 004
1.2.3 工作原理 006
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 006
1.3.1 放電參數(shù)對激勵特性影響 007
1.3.2 幾何參數(shù)和環(huán)境參數(shù)對激勵特性影響 009
1.3.3 流動控制應(yīng)用 009
1.4 亟待解決的問題和本書內(nèi)容框架 011
參考文獻 012
第2章 激勵系統(tǒng)設(shè)計與測試診斷方法
2.1 引言 016
2.2 激勵器 016
2.3 放電電路 018
2.3.1 單通道電弧放電 018
2.3.2 多通道電弧放電 019
2.4 測試診斷系統(tǒng) 021
2.4.1 射流總壓測量 021
2.4.2 高速紋影系統(tǒng) 022
2.4.3 熱線風速儀 023
2.4.4 PIV系統(tǒng) 023
2.5 數(shù)據(jù)處理方法 025
2.5.1 基于時均總壓的射流沖量評估方法 025
2.5.2 基于紋影圖像的射流速度、持續(xù)時間和面積評估方法 026
2.5.3 基于PIV數(shù)據(jù)的射流流量、動量和動能評估方法 027
2.5.4 PIV測量不確定性分析 029
參考文獻 031
第3章 等離子體合成射流激勵特性
3.1 引言 033
3.2 電容能量影響 033
3.2.1 實驗裝置 033
3.2.2 紋影流場演化 035
3.2.3 射流速度、持續(xù)時間和影響面積 037
3.3 激勵頻率影響 039
3.3.1 實驗裝置 039
3.3.2 鎖相平均流場分析 041
3.3.3 時均流場分析 049
3.3.4 瞬態(tài)工作過程分析 052
3.4 射流孔徑影響 054
3.4.1 實驗裝置 054
3.4.2 高速紋影成像結(jié)果 055
3.4.3 鎖相平均PIV流場 058
3.4.4 沖擊波強度 061
3.4.5 出口速度 063
3.5 射流孔型影響 069
3.5.1 實驗裝置 069
3.5.2 高速紋影成像結(jié)果 072
3.5.3 鎖相平均PIV流場 072
3.5.4 穿透深度和出口速度 080
3.6 電極間距和腔體體積影響 081
3.6.1 實驗裝置 081
3.6.2 射流出口速度和機電效率 083
3.7 本章小結(jié) 086
參考文獻 087
第4章 等離子體合成射流理論模型
4.1 引言 089
4.2 重頻解析理論模型 089
4.2.1 實驗裝置 089
4.2.2 傳熱過程分析 091
4.2.3 理論模型建立 093
4.2.4 模型性能驗證 097
4.2.5 重頻工作時的腔內(nèi)溫度和射流總壓 099
4.2.6 重頻工作時的脈沖射流強度 102
4.3 多層級能量轉(zhuǎn)化效率模型 105
4.3.1 實驗裝置 105
4.3.2 能量轉(zhuǎn)化過程分析 106
4.3.3 放電效率 108
4.3.4 熱力循環(huán)效率 110
4.3.5 等效均勻加熱效率 113
4.3.6 激勵器總能量效率優(yōu)化 116
4.4 本章小結(jié) 117
參考文獻 118
第5章 等離子體合成射流調(diào)控湍流邊界層
5.1 引言 119
5.2 單脈沖射流與邊界層的相互作用 119
5.2.1 實驗裝置 119
5.2.2 PIV 數(shù)據(jù)驗證 122
5.2.3 鎖相平均流場 124
5.2.4 湍動能 134
5.3 射流孔型的影響 138
5.3.1 實驗裝置 138
5.3.2 圓孔和狹縫孔射流所誘導的三維渦系 139
5.3.3 邊界層形狀因子 144
5.4 射流速度比影響 145
5.4.1 測量方案 145
5.4.2 等離子體合成射流的形成演化特性 148
5.4.3 高射流速度比時的邊界層響應(yīng)（ｒ＝1.6） 151
5.4.4 低射流速度比時的邊界層響應(yīng)（ｒ＝0.7） 162
5.4.5 流動拓撲 166
5.5 本章小結(jié) 168
參考文獻 168
第6章 等離子體合成射流抑制流動分離
6.1 引言 172
6.2 低速翼型前緣流動分離 172
6.2.1 實驗裝置 172
6.2.2 天平測力結(jié)果 176
6.2.3 翼型基準流場 178
6.2.4 失速攻角下的控制結(jié)果（α＝15.5°） 179
6.2.5 深度失速下的控制結(jié)果（α＝22°） 184
6.3 低速翼型后緣流動分離 189
6.3.1 實驗裝置 189
6.3.2 開環(huán)控制結(jié)果 194
6.3.3 基于Qlearning的閉環(huán)控制 198
6.3.4 調(diào)控機理分析 209
6.4 超聲速激波／邊界層干擾誘導流動分離 212
6.4.1 實驗裝置 212
6.4.2 鎖相平均紋影結(jié)果 214
6.4.3 PIV 測量結(jié)果與分析 215
6.5 本章小結(jié) 219
參考文獻 220