为获得等离子体气动激励提高气膜冷却效率的物理机制,基于等离子体唯象模型运用大涡模拟方法开展了等离子体控制平板气膜冷却流动的仿真计算,研究了激励器位置和数目对等离子体提高气膜冷却效率的影响。结果表明:激励器越靠近气膜孔出口,冷却射流在等离子体下拉诱导作用下其中心轨迹越贴近壁面,气膜孔出口气流受到的影响越明显,当激励器布置在x/d=0时射流出口最大流向与法向速度增大了10%和3%左右,而气膜孔前缘附近的法向速度约减小了2%,从而削弱了射流迎风面上冷、热气流的掺混以及降低了肾形涡的强度及其抬升射流的能力,使得中心线气膜冷却效率约提高了40%;同单个激励器相比,当采用2个激励器时冷却射流因再次受激励器的下拉诱导与流向加速作用而更加贴近壁面,其向下游延伸的能力进一步增强,同时促使气膜孔下游的大尺度发卡涡破碎成小尺度近壁条带结构而抑制了冷、热气流的掺混强化气膜冷却效果-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机,从而平板中心线和展向平均气膜冷却效率分别提高了17%和40%左右;此外,相同激励强度条件下合理分配激励器数目可有效提高等离子体改善气膜冷却效果的性能。从公开发表的文献来看，关于等离子体气动激励对冷却气膜的演化规律以及气膜冷却流场结构影响方面的研究成果较为少见，亟待开展深入的探索工作以揭示等离子体流动控制技术改善气膜冷却效率的物理机制。因此 本文由公司网站网站 转载中国知网整理!   http://www.dapenggunhuji.com/，本文基于唯象模型运用大涡模拟方法对平板圆形气膜孔的冷却流场进行数值计算，分析不同等离子体激励器位置和数目下的气膜冷却流场特征，以揭示等离子体上述激励参数对气膜冷却效率的影响规律，研究结果将为DBD等离子体流动控制技术应用于气膜冷却提供一定参考。1控制方程与数值方法如图1所示，DBD等离子体激励器包含2个非对称电极，在高压作用下，掩埋电极上方绝缘介质表面附近的空气被电离并产生等离子体，周围流体会在等离子体的诱导下形成一股壁面射流。采用Shyy等提出的唯象模型[15]模拟DBD等离子体对流场所施加的电场力，假设电场力仅作用在高a=3mm、宽b=6mm三角形区域OAB内，如图2所示，线性电场力的求解方法见文献[15]。本文控制方程和数值求解方法与文献[16]基本一致，将时均处理后的电场力作为定常体积力源项，通过Fluent的UDF函数加入到动量方程中，亚格子模型采用WMLES模型，计算达到准稳态后统计平均，将主流通过计算域的时间ΔT=0.357/20s=0.017s作为1个周期，统计平均时长为5ΔT。2物理模型与边界条件图3(a)给出了计算域示意图和边界条件设置方图1等离子体激励器示意图图2唯象模型示意图l图3计算域示意图和等离子体激励器布置位置，坐标原点位于气膜孔出口的尾缘，x轴、y轴和z轴分别表示计算域的流向、展向和法向，相应的速?强化气膜冷却效果-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机 本文由公司网站网站 转载中国知网整理!   http://www.dapenggunhuji.com/