阳鹏宇, 唐 坤, 张 鑫, 赖庆仁

(1. 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室, 四川绵阳 621000; 2. 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所, 四川绵阳 621000)

引 言

等离子体主动流动控制技术以其响应时间短、 激励频带宽等技术优点, 在改善飞行器空气动力性能方面具有潜在应用前景[1-5]. 分离流等离子体气动激励控制研究是等离子体流动控制研究领域中的重要分支. 大量研究表明等离子体在低风速下可有效抑制翼型/机翼的前缘失速分离、 推迟失速迎角、 提高升阻比[6-11]. 但是在较高风速下,等离子体的控制效果严重下降. 一个重要原因是高风速下, 等离子体激励器产生的扰动强度降低. 如何增强激励器的扰动强度, 是等离子体激励器在高风速下实现分离流控制的关键.

已有研究从等离子体激励器的材料、 结构、 布局和放电波形等方面进行优化, 以期望提高气动扰动强度[12-18]. 另一种思路是引入磁场, 改变等离子体激励器工作时的能量分配比例. 具体讲, 等离子体激励器在工作时, 放电电源输出的电能主要转换为气体电离能, 气体Joule热和气体动能. 而通过磁场对等离子体施加Lorentz力, 可定向加速等离子体. 加速后的等离子体与中性粒子碰撞, 将更多动能传递给气体, 从而提高放电电能转换为气体动能的比例, 实现等离子体气动激励强度的提升.

采用以上思路设计的激励器结构一般如图1所示, 在壁面布置一对平行的正……