《基於合成冷/熱射流的邊界層流動耦合控制機理研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由鄧雄擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於合成冷/熱射流的邊界層流動耦合控制機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄧雄
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
邊界層流動控制能起到增強/減弱流動穩定性、推遲/加速轉捩、抑制/促進流動分離等作用，從而實現航行器增升、減阻、降噪、消渦、減振和隱身等功能，具有廣泛的軍民兩用背景和良好的發展前景。本項目基於課題組發明的高性能合成雙射流激勵器，提出了合成冷/熱射流邊界層流動耦合控制新方法，該方法結合了速度邊界層控制（合成射流）和溫度邊界層控制（冷/熱射流）的優勢，能增強對邊界層流動的控制能力，實現低動量合成射流對高速/高超聲速邊界層流動的有效控制。通過數值模擬和高解析度流場顯示技術，獲得合成冷/熱射流與邊界層相互作用的精細流場結構，從渦結構、速度場和密度場等方面研究流場的流動結構、空間演化和動力學特性，分析誘導發卡渦的演化特性，對比速度邊界層控制模式和速度-溫度邊界層耦合控制模式對邊界層流動的控制效果，分析邊界層內不穩定波的演化規律和不同擾動模態的特徵，揭示合成冷/熱射流對邊界層流動的耦合控制機理。
結題摘要
邊界層流動控制能增強/減弱流動穩定性、推遲/加速轉捩、抑制/促進流動分離等作用，從而實現飛行器增升、減阻、降噪等功能。本項目著眼於邊界層主動流動控制套用需求，基於課題組發明的高性能合成雙射流激勵器，提出了合成冷/熱射流邊界層流動耦合控制新方法。該方法耦合速度型和溫度型控制的優勢，增強了對邊界層的控制能力，實現低動量合成射流對高速邊界層流動的有效控制。項目通過數值模擬和高解析度流場顯示技術，獲得了合成冷熱射流及其與超聲速邊界層流場相互作用的流場結構，揭示了合成冷熱射流對邊界層流動的耦合控制機理。本項目開展了合成冷/熱射流激勵器的工作特性研究，研究了合成冷/熱射流控制參數對流動結構及相互作用特性的影響規律，建立了激勵器能量轉換效率的計算模型，分析了不同參數下能量轉換效率的變化規律。開展了合成冷/熱射流對平板邊界流動的控制機理的研究，分析了合成冷/熱射流控制參數對平板速度邊界層和溫度邊界層的影響規律，分析了邊界層內不穩定波的演化規律和不同擾動模態的特徵，揭示了合成冷/熱射流的耦合控制機理。開展了合成冷/熱射流對平板突起物引起的邊界層流動分離的控制研究，分析了合成冷/熱射流與邊界層流場的相互作用特性，研究了流場的特徵結構、空間演化和動力學特性，對比速度邊界層控制和速度-溫度邊界層控制對邊界層流動分離的控制效果，揭示了合成冷/熱射流對邊界層流動分離的耦合控制機理以本項目為支撐，共發表學術論文30餘篇，其中SCI檢索10餘篇，申請發明專利4項，授權1項，獲省部級科技獎2項。項目成果在國內外學術會議上交流4次。
