合成射流致動器的設計研究.pdf

1、合成射流技術是國外最近發(fā)展起來的一種新概念的流動控制技術。該技術的核心是合成射流致動器，它具有不需要氣源和外界質量注入、結構簡單、容易實現(xiàn)批量生產和集成等優(yōu)點。致動器的設計研究直接關系到合成射流技術的進一步發(fā)展以及在分離控制、邊界層控制、增強混合等方面的應用前景。 本文采用了實驗和計算相結合的方法，研究了合成射流致動器設計和出口流動特性，進行了翼型流動控制的實驗。主要工作體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)對二維合成射流的外部流場進行了數(shù)

2、值模擬研究；(2)設計了合成射流致動器和其控制電路；(3)對合成射流致動器的外部流場進行了速度測量；(4)進行了合成射流用于YLSGl07翼型流動控制的實驗嘗試。采用二維非定常不可壓N-S方程對合成射流的外部流動進行了數(shù)值模擬。結果再現(xiàn)了渦對的生成、遷移和擴散過程以及射流對周圍流體存在的卷吸作用。計算了以不同出口速度邊界條件及驅動頻率的情形，得到了重要的外部流場信息。實驗中設計的電磁式致動器，采用傳統(tǒng)的精密技術進行加工，并且通過自行制作

3、的功率放大電路提高了致動器的驅動能量。利用TSI-IFA300熱線風速儀系統(tǒng)對致動器噴口外的流場進行了測量。實驗研究了在三角波、正弦波和方波三種驅動波形和不同驅動頻率下射流場的橫向速度和中心線速度分布。結果表明方波產生的合成射流最強，三角波產生的最弱。在噴口不遠處，充分發(fā)展的二維射流已經形成。該致動器存在兩個共振頻率，在共振頻率下工作，方波分別出現(xiàn)了4.70m/s和4.22m/s的峰值。最后對合成射流用于翼型流動控制進行了實驗嘗試。實驗