国家自然科学基金(11205244)
- 作品数：26 被引量：83H指数：7
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- 表面波放电狭缝天线辐射电磁场的三维数值分析
- 针对平板型表面波放电等离子体源,建立了表面波放电狭缝天线辐射电磁波模型,对狭缝天线辐射电磁场分布进行了三维数值计算,并与表面波电磁场进行对比分析,讨论了平板型表面波放电机理。结果表明:狭缝天线阵直接激发和表面波的电场均远...
- 蔡红华聂万胜丰松江车学科
- 关键词：表面波电磁场等离子体
- 亚微秒脉冲表面介质阻挡放电等离子体诱导连续漩涡的研究被引量：21
- 2013年
- 使用粒子激光图像测速技术对亚微秒脉冲激励表面介质阻挡放电激励器连续产生诱导漩涡进行了实验研究,给出了包含脉冲重复频率和漩涡频率的双频率激励模式的具体形式.实验过程中出现了原发型与继发型两类示踪粒子空白区,前者由放电释热的微爆炸作用造成,使得诱导流动远离壁面,能够减小壁面摩擦阻力的作用;以暴露电极左侧继发型空白区被完全吹除作为重复启动激励的临界点.为提高控制效果应采用尽可能高的脉冲重复频率,漩涡时间内脉冲数量应大于10,最大诱导速度随脉冲数量增大而增大,但动量传递效率降低.使用亚微秒脉冲激励具备释热、体积力两种作用机理.
- 车学科聂万胜周朋辉何浩波田希晖周思引
- 不同压力下介质阻挡放电等离子体诱导流场演化的实验研究被引量：6
- 2013年
- 采用粒子图像测速技术,获得了不同环境压力下介质阻挡放电等离子体诱导流场启动涡随时间的演化规律和诱导流场分布的变化规律.实验表明:不同环境压力下,诱导流场都会出现启动涡,压力较高,启动涡逐渐向右即向植入电极一侧扩散并最终消失,扩散速度随时间递减,压力较小,诱导漩涡不会随放电时间的增大而消失;环境压力减小,等离子体诱导流场的启动时间减小,诱导流场的法向分量增强、横向分量减弱,诱导流线形状的变化规律是:L→U→V,L型流线没有诱导漩涡,U型流线有两个诱导旋涡,分别分布在U型凹槽和右侧,V型流线有一个诱导漩涡,分布在V中间.
- 程钰锋聂万胜车学科田希晖侯志勇周鹏辉
- 关键词：介质阻挡放电
- 表面介质阻挡放电等离子体诱导流场相似准则及应用被引量：3
- 2016年
- 利用相似变换法,由空气动力学动量方程和能量方程推导得出了表面介质阻挡放电等离子体流动控制实验研究时的体积力和放热相似准则。等离子体体积力相似本质上为一种雷诺数相似,根据实验条件的不同其有不同的表现形式：对于静止空气,体积力相似为基于诱导射流最大速度和射流半高宽的射流雷诺数相似;有来流时,可以采用基于激励器单位长度作用力、来流速度和动力粘性系数的单位长度作用力相似,也可以用诱导射流最大速度与来流速度的比值对静止空气诱导射流雷诺数进行修正,得到速度修正射流雷诺数相似。放热相似为无量纲扰动压力相似。应用速度修正射流雷诺数相似准则开展了20 km高空S1223翼型流动控制实验,可得当来流攻角为正且雷诺数较小时,即使来流攻角比较大,升力系数增大10%-55%,等离子体对翼型上、下表面的流场均有控制作用;当来流雷诺数较大时,增升作用不明显。
- 车学科聂万胜田希晖陈庆亚姜家文
- 关键词：放热等离子体
- 不同压力下微秒脉冲表面介质阻挡放电流场实验被引量：8
- 2013年
- 采用粒子图像测速(PIV)技术,在不同空气压力条件下,测量了微秒脉冲等离子体气动激励诱导流场的演化过程,分析了不同压力下的流场启动涡、流场结构和壁面射流.根据实验数据计算研究了诱导力随压力变化的空间分布趋势.实验结果表明:常压下和5 500Pa压力下产生一个启动涡,19 000Pa和11 700Pa压力下产生两个启动涡.稳定流场结构随压力减少分别为L型、∽型和V型.压力减小,诱导流场对等离子体气动激励的响应时间减少,射流切向距离变短,距壁面法向距离增加.最大诱导力随压力降低减小,x坐标逐渐向表面介质阻挡放电(SDBD)激励器靠近.
- 周朋辉田希晖车学科聂万胜侯志勇
- 关键词：等离子体
- 两种翼型螺旋桨ARA-D和S1223的等离子体增效实验研究被引量：2
- 2017年
- 文章首先基于雷诺相似理论,在地面螺旋桨实验平台上开展ARA-D翼型螺旋桨微秒脉冲等离子体增效三维实验,结果表明,等离子体对螺旋桨拉力增效效果随着脉冲频率增加而减弱,而螺旋桨转矩受等离子体影响随拉力增效效果增加而减弱,拉力、效率最大增幅分别达到10.79%、11.56%。而后基于雷诺相似理论及叶素理论,在低湍流度风洞开展S1223翼型螺旋桨叶素微秒脉冲等离子体增效二维实验,结果表明等离子体激励提高了翼型各叶素拉力,其中根部与尖部叶素表现尤为明显。二维实验结果可为三维实验激励器展向排布方案提供理论依据。2种实验结果均表明,等离子体射流可以有效抑制翼型表面流动分离。
- 张立志李修乾陈庆亚聂万胜车学科
- 关键词：螺旋桨等离子体边界层分离
- 临近空间螺旋桨低雷诺数高效翼型数值分析被引量：3
- 2012年
- 针对临近空间翼型边界层变厚更容易发生分离的特点,在修正了湍流模型后,通过分析比较13种低雷诺数翼型的升阻系数得到了比较适合用于临近空间螺旋桨叶素的高效翼型。结果显示,攻角在-6°～8°、8°～14°、14°～22°三种工况下,分别采用SST k-ω、RNG k-ε、Realizable k-ε湍流模型,可以得到与国外实验比较接近的合理结果;工况条件对翼型气动性能好坏的影响很大,翼型S-1223和FX63-137在所研究的工况内都具有较好的气动性能;因此可以选择这两种翼型作为临近空间螺旋桨用高效翼型。
- 李国强聂万胜程钰锋车学科
- 关键词：湍流模型边界层数值仿真
- 纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体对超声速燃烧室中凹腔性能的影响被引量：9
- 2014年
- 为考察纳秒脉冲介质阻挡放电(NP-DBD)等离子体对超声速燃烧室中凹腔性能的影响,在凹腔后壁面上部区域布置表面介质阻挡放电激励器产生等离子体,基于NP-DBD等离子体高斯分布热源模型,采用3维数值模拟方法研究了等离子体作用下燃烧室壁面压力、凹腔阻力、质量交换率以及燃料分布的变化。研究结果表明,NP-DBD等离子体虽然降低了对称面处凹腔后缘波系强度,但结合凹腔后壁区域温度分布特征知等离子体热效应较弱,故整个凹腔波系受到影响较小;凹腔质量交换能力获得大幅提高,其阻力则略有减小;等离子体缩小了凹腔上方燃料的分布范围,凹腔下游燃料掺混效率有小幅提升。
- 周思引车学科聂万胜
- 关键词：超声速燃烧室凹腔等离子体高斯分布
- 高频交流激励表面介质阻挡放电特性及其应用被引量：12
- 2014年
- 高频交流电激励表面介质阻挡放电在控制流动分离方面有重要应用,电压幅值与频率是关键的因素.为此,通过改变电压幅值及频率,获得了电流、电压波形,以及放电图像.并将研究表面介质阻挡放电特性激励器应用于S1223翼型,在风洞中进行了流动控制实验.实验表明：随电压幅值的增大,电流幅值及每mm激励器消耗功率增大,放电宽度以及放电亮度增加;频率改变几乎不影响暴露电极向植入电极一侧放电,频率增大却可以降低双侧放电强度;通过在翼型表面布置表面介质阻挡放电激励器,可以达到抑制翼型流动分离,提高翼型升力系数的效果;翼型攻角在0＆#176;～4＆#176;与10＆#176;～25＆#176;下等离子体对翼型升力系数均能起到增效作用,而且表面介质阻挡放电对流动分离的控制效果与电压幅值有关,该文实验条件下7 kV时对翼型升力系数的增效最大,可达61.8％.
- 田学敏田希晖车学科姜家文陈庆亚聂万胜
- 关键词：高频交流等离子体
- 适用于不同高度的等离子体体积力唯像学模型
- 2018年
- 针对等离子体流动控制数值模拟中唯像学模型高度适应能力不足的问题,假设等离子体中离子数密度正比于放电光强,对101.3~1.5kPa气压下等离子体放电图片进行灰度处理,得到等离子体发光的相对光强、光强比即离子数密度随气压、激励电压的变化特点。结果表明:随着气压增大,从弥散放电逐渐转化为丝状放电,而光强比逐渐减小,可以使用大气压下的饱和总相对光强代替其他气压下的结果;提高激励电压,等离子体出现双侧放电,且放电光强增大,放电电荷与激励电压近似成线性关系。进一步通过理论推导建立了新的电荷分布边界条件,并拟合了多个气压和激励电压下等离子体发光的相对光强,然后选择其中两个典型工况进行数值模拟,将计算结果与相应气压下等离子体诱导射流激光粒子图像测量结果进行比较,对该模型进行了验证,表明该模型能够准确模拟飞行高度、激励电压对等离子体诱导射流的影响。
- 车学科聂万胜桂启山周朋辉陈庆亚张立志姜家文
- 关键词：等离子体灰度
