题目：活塞式合成射流激励器特性研究与改进

    合成射流激励器作为主动流动控制技术的核心设备，已经被广泛研究。与其他型式的合成射流激励器相比，活塞式合成射流具有高速高能的优点，能够应用在动量较大的流动控制中。

    首先设计了一种活塞式合成射流激励器并对其进行了数值计算，研究了激励器各参数对其性能的影响规律。为了提高激励器的性能，对激励器的结构进行了改进研究，提出了辅助进气结构和活塞式合成双射流激励器，并对其进行了数值计算。最后，实验研究了活塞式合成射流激励器和活塞式合成双射流激励器的腔体压力和射流速度。主要结论如下：

    研究表明，射流动量和动能随出口直径的增大而减小，随操作频率的增大而增大，随压缩比的增大而略微增加，压缩比影响较小；提出了设计特征速度UDC的概念，以此建立了射流峰值速度、射流动量和射流动能的设计计算公式，最大误差小于9.8%；活塞式合成射流激励器具有较高的效率，远远高于电火花式激励器的电能利用率；激励器效率随出口直径的减小或者频率的增大而增大，压缩比较大时，压缩比对效率的影响不大。

    采用辅助进气结构能够改善激励器的性能，能使活塞总做功降低44.5%，射流动能增加5.2%，使激励器效率由原来的59.59%增加到112.93%；同相双射流的两列涡环接触部分旋向相反，部分融合抵消，使得两条单射流发展形成一条更强壮的射流，影响区域更广；反相双射流具有较大的射流动能和动量，且频率是单射流的两倍，出口中心距对反相双射流性能的影响没有明显的规律性。

    实验研究得到，活塞式合成射流频率可达202Hz，腔体最大压力高达1.987atm。在频率为153Hz时，射流峰值速度可达256m/s。活塞式合成双射流频率可达116Hz，腔体最大压力为1.31atm，射流峰值速度为195m/s。随着频率的增大，激励器腔体最大压力增大，最小压力减小，使得腔体压力幅值也增大，射流峰值速度随频率的增大呈良好的线性增长。