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等离子体增强射流掺混的激励参数影响研究

李亮 李修乾 车学科 郑体凯 李金龙 聂万胜

李亮, 李修乾, 车学科, 等. 等离子体增强射流掺混的激励参数影响研究[J]. 实验流体力学, 2018, 32(5): 41-47. doi: 10.11729/syltlx20180031
引用本文: 李亮, 李修乾, 车学科, 等. 等离子体增强射流掺混的激励参数影响研究[J]. 实验流体力学, 2018, 32(5): 41-47. doi: 10.11729/syltlx20180031
Li Liang, Li Xiuqian, Che Xueke, et al. Study on the influence of incentive parameters on plasma-enhanced jet mixing[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(5): 41-47. doi: 10.11729/syltlx20180031
Citation: Li Liang, Li Xiuqian, Che Xueke, et al. Study on the influence of incentive parameters on plasma-enhanced jet mixing[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(5): 41-47. doi: 10.11729/syltlx20180031

等离子体增强射流掺混的激励参数影响研究

doi: 10.11729/syltlx20180031
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51777214

国家自然科学基金项目 91441123

详细信息
    作者简介:

    李亮(1993-), 男, 甘肃张掖人, 硕士研究生。研究方向:航空宇航推进与先进流动控制。通信地址:北京市怀柔区雁栖镇八一路1号(101416)。E-mail:buaaliliang@163.com

    通讯作者:

    李修乾, E-mail: lixiuqian123@126.com

  • 中图分类号: O358

Study on the influence of incentive parameters on plasma-enhanced jet mixing

  • 摘要: 为提高火箭发动机推进剂掺混效率,探究等离子体对单股矩形射流掺混特性的影响,设计了等离子体射流发生与控制系统。使用粒子图像测速技术测量了表面介质阻挡放电等离子体激励器对单股空气射流掺混特性的影响。相比无激励工况,激励电压为5、6和7kV时,射流宽度随电压升高而变大,射流中心线速度衰减率最大提高20%左右;脉冲频率增加,射流宽度增大程度增加,衰减明显,掺混特性增强;激励电压和脉冲频率固定时,改变占空比,在50%~70%的区间内射流速度衰减最强,射流宽度最大。
  • 图  1  实验系统与低压实验舱示意图

    Figure  1.  Experiment system and low-pressure vessel

    图  2  射流发生器与等离子体激励器尺寸示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of jet generator and plasma actuator

    图  3  不同位置下速度横剖面速度积分曲线

    Figure  3.  Velocity integration of different profiles along different x/D

    图  4  不同激励电压下的射流流场

    Figure  4.  Flow fields in different voltages

    图  5  等离子体激励器诱导流流场与体积力分布(7.0kV-50%-50Hz)及湍流流场中大尺度结构的影响

    Figure  5.  Flow field induced by plasma, bodyforce and large scale structures in turbulent flow field

    图  6  不同激励电压下射流半宽度及中心线速度衰减率

    Figure  6.  FWHM and K in different voltages

    图  7  不同占空比下射流流场速度云图

    Figure  7.  Flow fields in different duty cycles

    图  8  不同占空比下射流半宽度及中心线速度衰减率

    Figure  8.  FWHM and K in different duty cycles

    图  9  不同脉冲频率下射流流场速度云图

    Figure  9.  Velocity contours of flow fields in different frequencies

    图  10  不同脉冲频率下的射流半宽度及中心线速度衰减率

    Figure  10.  FWHM and K in different frequencies

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-09
  • 修回日期:  2018-04-08
  • 刊出日期:  2018-10-25

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    2021年8月13日