纳秒脉冲等离子体激励控制低雷诺数压气机叶栅激波/附面层干扰探索研究

作     者：汪一舟 张海灯 吴云 李应红 盛佳明 WANG Yizhou;ZHANG Haideng;WU Yun;LI Yinghong;SHENG Jiaming

作者机构：空军工程大学航空工程学院等离子体动力学重点实验室西安710038 西安交通大学机械学院西安710048 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      面：903-913页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51906254,No.51790511) 重点实验室基金(No.614220119040510) 国家科技重大专项(No.2019-I-0011) 国家科技重大专项(No.2017-II-0005)。 

主　　题：压气机叶栅 附面层 激波 等离子体激励 流动控制 

摘      要：为了揭示等离子体激励调控低雷诺数压气机叶栅激波/附面层干扰的机理,本文选取典型超音速压气机预压缩叶型,利用大涡模拟研究了纳秒脉冲等离子体激励对低雷诺数下超音速压气机叶型附面层流动的调控作用。首先对低雷诺数工况下超音速压气机叶型流动特性和叶栅通道激波系结构进行了研究,以此设计了两种等离子体激励布局。研究发现,位于叶片吸力面和压力面附面层分离点前的等离子体激励均可通过诱导产生畸变团,触发分离剪切层的K-H不稳定并进一步形成展向大涡结构,促进主流与分离区低能流体之间的掺混从而抑制流动分离。同时叶栅通道激波系结构发生改变,分离区形态与通道激波位置相互关联耦合,附面层黏性损失和激波损失占比变化不尽相同。