● 摘要
等离子体用于流体控制是近年来国内外学者研究的热点,而在室温大气压生成的等离子体由于其可以诱导空气流动因而可以用于推力矢量喷管的流动控制。从国内外所做的实验结果可以发现,等离子体对流动分离控制、流动的再附着有很明显的效果,但是,国内外对于等离子体的应用研究的重点侧重于实验验证,而对等离子体的数值模拟则还处于摸索阶段。本文从基本理论出发,对等离子体做了简化模型,该简化模型产生了诱导流动,在喷管的内壁面产生射流,改变附面层的流动,从而改变喷管的推力方向。对尾喷管整个内流场进行了数值模拟,分别对喷管流速为20m/s的工况进行了数值模拟,从而得到了在不同工况下尾喷管内等离子体流场的速度、压力特性。并加不同激励大小的情况进行数值模拟,分别对不同的进行了进行模拟,得到了尾喷流在不同激励大小下的流动变化情况。数值模拟结果显示,在激励足够大的情况下,等离子体用于矢量控制是可行的,本课题开创了主动流动控制矢量喷管的一条新思路。
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