后向臺階流場的主動控制研究.pdf

1、在飛行器機(jī)翼的后沿的空氣流動及工業(yè)生產(chǎn)中的流動現(xiàn)象中，邊界層與固體壁面分離是常見的現(xiàn)象。發(fā)生分離的流場中存在剪切率很大的區(qū)域，大尺度渦旋結(jié)構(gòu)會在這些區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生和發(fā)展。這些渦旋結(jié)構(gòu)富含脈動動能，可以有效傳遞動量和熱量。通過控制手段影響剪切層內(nèi)的大尺度渦旋結(jié)構(gòu)的發(fā)展對減小飛行器阻力、保障工業(yè)生產(chǎn)安全以及提高能源利用效率的意義非常大。
　　本文首先討論了幾種控制剪切層內(nèi)大尺度渦旋結(jié)構(gòu)發(fā)展的方法，包括被動控制方法及開環(huán)和閉環(huán)主動控制的方法

2、。為了對大尺度渦旋結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)后向臺階流動的流場實(shí)驗(yàn)臺，用來對這個(gè)有代表性的分離流進(jìn)行全面的開環(huán)控制實(shí)驗(yàn)。為了測試在開環(huán)主動控制器的作用下流場中的分離流特征，本文采用了粒子圖像測速的手段采集流場中某一時(shí)刻的宏觀速度分布情況。為了給下一步的閉環(huán)控制研究工作打下基礎(chǔ)，本文自行設(shè)計(jì)并制作了多通道壓強(qiáng)傳感器、熱線風(fēng)速儀等實(shí)驗(yàn)器材并獲得部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　在數(shù)據(jù)的處理方面，本文采取相位平均的方法處理粒子圖像測速系統(tǒng)所采集