● 摘要
合成射流技术是近年来国际上提出的一种全新的流动主动控制技术,具有结构简单、反应滞后时间短、应用前景广泛的优点。Glezer教授研究了合成射流的形成和发展并建立了“鼻涕虫”(“Slug”)模型,即合成射流状态主要受两个无量纲参数的控制:无量纲冲程和雷诺数。基于“Slug”模型,对合成射流采用相似放大研究雷诺数和冲程对合成射流流场的影响。合成射流有两种状态:一、出口处有一连串的涡对,处于层流状态;二、出口处只有一对涡对,在射流刚刚产生时涡对的层次分明,涡对在向下游迁移过程发生转捩,射流由层流向湍流转变,射流边界出现一系列对称的小涡对。合成射流启动涡对涡核大小基本一致,雷诺数没有影响。同一时刻,随着雷诺数的增加,合成射流的驻点离射流平板的距离也增大。无量纲冲程增大,合成射流由层流向湍流发展,上一周期产生的涡对与下一周期涡对之间的距离增大。研究认为冲程引起流动结构变化主要是通过剪切变化引起的。在冲程小的时候,射流边界由于涡对较多,剪切要弱,不容易发生转捩,在冲程大的时候,射流边界由于涡对较少,剪切要强,更容易发生转捩。合成射流的扩张角与雷诺数和冲程无关,在23°到27°之间波动,比持续射流的扩张角略大。射流孔圆角对合成射流发展具有非常大的影响。在直孔合成射流中,由于射流孔内的分离会使得射流孔有效流道面积减小,而如果采用带圆角的合成射流孔,能够有效减小分离,提供更高的效率。带圆角的合成射流孔能够使合成射流具有更强的穿透性,作用范围更大。