等离子体激励阵列调控激波-边界层干扰的直接数值模拟

【作者】 李辰； 孙东； 袁先旭；

【机构】 中国空气动力研究与发展中心空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室；

【摘要】 激波-边界层干扰是空天飞行器设计中的关键基础科学问题之一,会对飞行器结构和发动机启动等带来危害,因此工程上特别关注如何进行控制。等离子体流动控制具有激励频带宽、响应时间短、无运动机械部件等优点,是一种极具潜力的主动控制技术。最近,基于多通道放电技术的突破,阵列式等离子体激励开始用于激波-边界层干扰的流动控制研究,有效提升流动控制效果。但当前风洞实验难以获取近壁面湍流流场信息,且难以充分解析流动的非定常、多尺度特征,这制约了等离子体激励调控机理的揭示。本文以压缩拐角为研究对象,采用高保真数值计算方法对等离子体激励下的激波-边界层干扰开展直接数值模拟。详细地分析了激励作用对激波结构、流动分离以及壁面物理量的控制效果,比较了相同能量注入条件下阵列式激励与单个激励的差异,探索等离子激励对激波-湍流边界层干扰流动的影响机制。更多还原