倪章松,李國強(qiáng),高 超
(1.西北工業(yè)大學(xué),陜西 西安 710072;2.中國空氣動力研究與發(fā)展中心,四川 綿陽 621000;3.裝備學(xué)院,北京 101416)
隨著世界能源危機(jī)的到來,新型飛行器對能源和動力提出更高的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的氣動設(shè)計手段將不能滿足需求,需要采用新的技術(shù)途徑來改善飛行器的氣動性能。主動流動控制技術(shù)是21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ暮娇涨把丶夹g(shù)之一,將作為未來新型飛行器氣動設(shè)計的新手段[1]。
等離子體主動流動控制技術(shù)的主要目的是增加飛行器的升力、減小阻力,提高升阻比,從而改善飛行器的氣動性能。SDBD是一種重要的大氣壓放電形式,激勵器電極布置在物體表面,使得邊界層氣體分子加速或局部體積耗散加熱,從而改變邊界層的流場結(jié)構(gòu)和物理特性,抑制飛行器表面流動分離,最終實現(xiàn)飛行器增升減阻和效率增加。
SDBD主動流動控制技術(shù)具有體積小、無運動部件、重量輕、功耗低、作用頻帶寬、可靠性高、響應(yīng)快,不使用時對流場影響較小等優(yōu)點[2],而且對邊界層控制和低雷諾數(shù)下流動再附作用很高效[3],被認(rèn)為是很有前途和價值的流動控制新技術(shù),得到了非常廣泛的應(yīng)用。
文章主要介紹了國外針對SDBD特性、流動控制機(jī)理、氣動激勵數(shù)學(xué)模型、流動控制影響因素等的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了國內(nèi)在SDBD等離子體流動控制實驗、數(shù)值模擬和機(jī)理研究方面的進(jìn)展,歸納出現(xiàn)階段研究中面臨的問題及未來需要解決的問題,并指出提高抑制流動分離能力的等離子體沖擊流動控制方式是一種重要研究方向。
美國研究SDBD流動控制的團(tuán)隊非常多,包括田納西大學(xué)、空軍研究實驗室團(tuán)隊(馬里蘭大學(xué)、俄亥俄州大學(xué)、凱特靈大學(xué)、賴特大學(xué)和加州大學(xué))、圣母大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、空軍學(xué)院、NASA格倫研究中心、肯塔基大學(xué)等,研究的自由流速度跨度大,覆蓋了低速、超聲速、高超聲速。俄羅斯的研究機(jī)構(gòu)主要包括俄羅斯科學(xué)院高溫所(IVTAN)、莫斯科物理和技術(shù)學(xué)院、LENINETZ公司等研究機(jī)構(gòu),取得了相當(dāng)顯著的成就??傮w看來俄羅斯的等離子體流動控制研究主要集中在IVTAN,目前IVTAN對SDBD研究相對較少。法國代表了歐洲的研究水平,最主要的研究團(tuán)隊是由法國Poitiers大學(xué)和阿根廷Buenos Aires大學(xué)組成的研究團(tuán)隊,對SDBD流動控制開展了實驗研究。英國較早就開始了等離子體展向振蕩減阻研究,但是實驗自由流速度仍然很低。意大利的SDBD研究工作基本處于起步和模仿階段,主要研究力量是博洛尼亞大學(xué)Borghi等。瑞士的研究則強(qiáng)調(diào)氣流對等離子體的影響。另外還有德國、印度與伊朗進(jìn)行了一些相關(guān)研究[4]。
1857年,西門子第一次進(jìn)行了 DBD實驗[5]。1933 年,Engle等[6-7]在一個大氣壓空氣中得到 DC正常輝光放電,由于存在輝光-電弧轉(zhuǎn)化,這個放電并不穩(wěn)定,很少在工業(yè)或?qū)嶒炇抑械玫綉?yīng)用。1995年,Roth等[7-8]在電極上使用絕緣平板抑制輝光-電弧轉(zhuǎn)變,從而極大的降低了陰極加熱、腐蝕,以及等離子體污染,還使得等離子體穩(wěn)定,增加了離子數(shù)密度;這類放電稱為大氣壓均勻輝光放電等離子體(One Atmosphere Uniform Glow Discharge Plasma,OAUGDPTM,也稱RF輝光放電),實際就是SDBD。
Andrey Starikovskiy等[9]發(fā)明了一種二極管介質(zhì)阻擋面放電裝置,測量表明該裝置可以成功抑制住負(fù)半周期的反向減速作用,增強(qiáng)加速作用,然而,該裝置還處于發(fā)展的初始階段。
1.2.1 動量加速和動量摻混
Schatzman等[10]在實驗中用粒子成像測速技術(shù)(PIV)測出激勵器連續(xù)工作和脈沖工作模式下誘導(dǎo)速度場,發(fā)現(xiàn)連續(xù)激勵時等離子體與邊界層氣體之間進(jìn)行動量交換,誘導(dǎo)出壁面射流;脈沖工作時等離子體向邊界層輸入動量的同時誘導(dǎo)出旋渦,從而對激勵器下游流場的影響范圍更大。Hultgren等[11]在閉式循環(huán)水洞中進(jìn)行了SDBD等離子體主動控制邊界層流動分離的實驗,結(jié)果表明激勵器通過促進(jìn)邊界層的提前轉(zhuǎn)捩而使流動再附。Enloe等[12]認(rèn)為等離子體-中性分子碰撞造成動量傳輸從而產(chǎn)生體積力是主要的能量耦合機(jī)制,激勵器附近加熱也很重要,但并不是等離子體流動控制的主要機(jī)制,Roth等[13]、Jukes 等[14]也得到類似的結(jié)論。Minton 等[15]認(rèn)為進(jìn)入邊界層的能量使得流體加熱膨脹,造成了一個障礙,從而在放電位置造成流動分離,但是這是一個不愿看到的結(jié)果,據(jù)此推測認(rèn)為產(chǎn)生控制效果的是體積力。Gaitonde等[16]通過仿真表明SDBD激勵器通過促進(jìn)層流-湍流轉(zhuǎn)捩和增強(qiáng)近壁面動量來實現(xiàn)控制作用,轉(zhuǎn)捩和湍流增強(qiáng)機(jī)制比純粹的壁面動量增強(qiáng)更重要。Kengo Asada等[17]用大渦模擬方法研究NACA 0015翼型在脈沖工作模式等離子體控制下的兩種作用機(jī)制:第一種為DBD增強(qiáng)邊界層旋渦,因而避免翼型前緣更大分離渦的形成;第二種為激勵器通過抑制翼型分離,從而改善了翼型氣動性能。圣母大學(xué)團(tuán)隊[18]研究NACA 0015機(jī)翼處于振蕩過程中SDBD對流動分離的控制效果,發(fā)現(xiàn)低雷諾數(shù)下一個單獨的SDBD激勵器類似于襟翼或者鼓包,對機(jī)翼升力具有雙重作用:一是無粘動量添加;二是和粘性流場的相互作用。M.Neumannl等[19]利用激光多普勒測速儀(LDV)測出了SDBD激勵器誘導(dǎo)二分量速度場和拉格朗日加速度,認(rèn)為等離子體誘導(dǎo)體積力存在時間和空間兩種加速機(jī)制,實驗得出時間加速機(jī)制起主要作用。
1.2.2 溫升效應(yīng)和熱沖擊效應(yīng)
Correale等[20]通過實驗來研究納秒脈沖等離子體產(chǎn)生的沖擊波與NACA 63-618翼型流場的相互作用,還在層流條件下進(jìn)行了納秒脈沖等離子體控制翼型失速的研究,以此來進(jìn)一步探索流動控制機(jī)理,研究發(fā)現(xiàn)納秒脈沖等離子體在翼型表面誘導(dǎo)出旋渦是流動控制的最主要機(jī)制。Roupassov等[21]研究表明激勵器放電產(chǎn)生的納秒脈沖等離子體在激勵器表面誘導(dǎo)出沖擊波,沖擊波誘導(dǎo)旋渦對主流產(chǎn)生擾動,從而促進(jìn)主流和邊界層之間的動量交換,使得翼面流動再附。Jonathan Poggie等[22]對DBD納秒脈沖放電的作用機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值研究,仿真的結(jié)果很好的再現(xiàn)了實驗中觀察到的現(xiàn)象。認(rèn)為納秒脈沖可用于高速流動控制,作用機(jī)理主要在于激勵器迅速將電能轉(zhuǎn)化為快速釋放的熱能,以及隨之而產(chǎn)生的沖擊波對流場的擾動作用。
Munetake Nishihara等[23]在小尺寸的超音速風(fēng)洞中研究了納秒脈沖介質(zhì)阻擋放電(NS-DBD)等離子體對斜激波和激波邊界層的相互作用。
1.2.3 綜合觀點
目前還存在一些綜合觀點,比如Menier等[24]提出亞聲速條件下適用動量傳輸機(jī)理,超聲速條件下則主要為加熱機(jī)制,二者更可能同時存在,放電位置的不同導(dǎo)致動量傳輸和加熱作用可能疊加,也可能互相抵消。Roupassov等[21]認(rèn)為能量耦合機(jī)制與所使用的激勵電源有關(guān),對于交流放電來說,電場對流場的動量輸入和近壁面流動加速是主要影響機(jī)制,對于納秒脈沖SDBD來說,主要機(jī)制是能量傳輸?shù)浇诿鏆怏w以及邊界層的快速加熱。
1.3.1 唯象學(xué)模型
目前許多流體力學(xué)數(shù)值研究工作都是基于唯象學(xué)模型。唯象學(xué)模型不考慮等離子體的實際作用過程,直接假設(shè)電場分布、等離子體密度以及導(dǎo)電率等從而求出體積力,將體積力作為源項添加到N-S方程中去,從而簡化了計算過程。
Shyy等[25]提出了一個包括電場和電場力的經(jīng)驗計算公式(1)。
Suzen等[26]將等離子體簡化為一個體積力加入N-S方程,發(fā)展了計算等離子體流動的數(shù)學(xué)模型,并用實驗結(jié)果驗證、校正模型,對低壓渦輪分離流動進(jìn)行了模擬。
Gaitonde等[27]利用唯象學(xué)模型研究了不同模式下等離子體對邊界層的影響并考察了等離子體控制流動分離的能力。
1.3.2 集總電路模型
通過模擬集總電路研究等離子體體積力的大小及方向。這種方法利用等離子體放電過程中電流與電場強(qiáng)度的關(guān)系,將等離子體激勵器看成一個集總電路元件,研究體積力與放電參數(shù)之間的關(guān)系。Orlov等[28]采用該方法得出體積力與V7/2呈正比(V為加載電壓),并用光電倍增管實驗驗證了模型的可靠性。
1.3.3 粒子群-蒙特卡洛法模擬
Font等[29]研究了不同的電壓下正、負(fù)離子的相互作用,研究表明負(fù)離子產(chǎn)生負(fù)拉力減小了等離子體的體積力,純氧的等離子體體積力沒有純氮的體積力大。Shoichi Ebato等[30]以 N2與 CO2為放電介質(zhì)研究了體積力隨環(huán)境壓力的變化,結(jié)果顯示,環(huán)境壓力減小,等離子體體積力增大,最大可以增大10倍以上。
1.3.4 流動和放電的多物理仿真
這種方法耦合了電勢場、化學(xué)輸運和動量輸運,能夠得出電荷密度等電場參數(shù)、等離子體的電動體積力、放電空間的能量及誘導(dǎo)速度等流場參數(shù)等。由于不同物理過程在時間尺度等方面存在較大的差別,所以該方法較難實現(xiàn)。
影響SDBD激勵器流動控制效果的因素很多,比如電極結(jié)構(gòu)、電源參數(shù)、激勵器布置、激勵器工作模式和來流速度等。
J.Jolibois等[31]研究了影響單個激勵器將空氣電離化效果的三個參數(shù):電壓波型、介質(zhì)厚度、激勵電壓。在給定電功率下,研究發(fā)現(xiàn)正弦波和三角波相對于方波對流放電(electric wind)的誘導(dǎo)速度較大,這是由于方波有極大的正向或負(fù)向變化梯度,雖然產(chǎn)生很高的電流峰值,但對等離子體放電產(chǎn)生的貢獻(xiàn)卻很小;采用相對較厚的介質(zhì)層(幾毫米)在幾十千伏電壓和適當(dāng)激勵頻率下(約1 kHz)誘導(dǎo)速度較大。
Roth等[32]認(rèn)為雖然單個激勵器誘導(dǎo)離子風(fēng)速度較低,但激勵器陣列能夠產(chǎn)生杠桿作用可使更高速度的流動再附;另外,在分離點起始位置附近布置激勵器效果比較好。
P.Audier等[33]用 DBD 抑制翼型 NACA 0012前緣處發(fā)生的流動分離,改善了翼型的氣動性能,并且根據(jù)旋渦的自然脫落頻率來選擇受迫振動頻率即激勵頻率,用PIV和熱線風(fēng)力測定法(hot-wire anemometry)測量出接近邊界層和較遠(yuǎn)誘導(dǎo)渦位置處的流動在DBD控制下的改善效果,結(jié)果表明,當(dāng)二者的頻率很相近的時候可以使升力大幅增加。
Schatzman等[10]研究了定常模式和非定常模式激勵,認(rèn)為非定常模式激勵比定常模式激勵的流動控制效果好。
Jochen Kriegseis等[34]用一種新的診斷技術(shù)來量化SDBD等離子體激勵器的放電特性,研究表明在高馬赫數(shù)下的激勵效果比在靜止空氣中的明顯下降。隨著流場速度的變化,這種新的激勵器放電監(jiān)測途徑可以為電系統(tǒng)阻抗的匹配和系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)的預(yù)估提供清晰的參考。
John P.Murphy等[35]采用 PIV 技術(shù)對靜止空氣中的SDBD激勵器誘導(dǎo)流場的特性進(jìn)行了研究,并在一定的電壓和消耗功率下建立了準(zhǔn)確的最大誘導(dǎo)速度和體積力發(fā)展模型的經(jīng)驗規(guī)律。
國內(nèi)針對等離子體流動控制進(jìn)行了數(shù)值仿真和實驗方面的研究,對等離子體流動控制機(jī)理進(jìn)行了深入的探討,在飛行器減阻增升、壓氣機(jī)擴(kuò)穩(wěn)、平流層螺旋槳增效等方面展開了應(yīng)用研究,但是離工程化還有很大差距。
空軍工程大學(xué)李應(yīng)紅等[36-37]利用 PIV、天平、探針、皮托管和光譜儀等實驗手段研究等離子體氣動激勵的放電特性與加速效果,研究NACA 0015翼型升阻特性受激勵電壓、激勵電極數(shù)目、激勵位置、輸入電壓波形等激勵參數(shù)的影響,進(jìn)行微秒脈沖等離子體氣動激勵抑制翼型吸力面流動分離的實驗,實驗表明:等離子體氣動激勵誘導(dǎo)了啟動渦,啟動渦隨后發(fā)展成近壁面射流,等離子體脈沖激勵的消耗功率比連續(xù)正弦波減小約30%,占空比和脈沖頻率等對流動分離抑制效果有影響[38]。岳太鵬等[39]利用自行研制的速度測量系統(tǒng)對納秒脈沖等離子體氣動激勵誘導(dǎo)氣流速度進(jìn)行了測量,研究表明:納秒脈沖等離子體氣動激勵作用效果明顯強(qiáng)于微秒脈沖放電。
中國空氣動力研究與發(fā)展中心張鑫等[40]、王萬波等[41]通過測力試驗證明了在高風(fēng)速條件下介質(zhì)阻擋放電等離子體氣動激勵能夠有效地抑制翼-身組合體的流動分離,從而提高升阻比;采用PIV技術(shù)研究了SDBD等離子體激勵對NACA 0015翼型流動分離的控制特性,通過風(fēng)洞實驗研究了電極電壓、電極位置和布置方式等參數(shù)對翼型分離控制的影響規(guī)律,初步分析了等離子體流動控制機(jī)理,研究表明:等離子體激勵在失速迎角附近可以有效抑制流動分離,實現(xiàn)氣流完全再附,在來流速度為20 m/s時,將氣流再附著的迎角提高了5°。
西北工業(yè)大學(xué)高榮隆等[42]、劉萬剛等[43]利用研制的大氣壓下輝光放電等離子體發(fā)生裝置產(chǎn)生表面等離子體,揭示了表面等離子體對流場以及電磁場的影響。鄭博睿等[44]對施加脈沖周期SDBD的電圓錐前體進(jìn)行了PIV實驗,研究表明:脈沖周期放電引發(fā)動量轉(zhuǎn)移的主要機(jī)制是渦的增強(qiáng)而非氣流加速。王健磊等[45]通過風(fēng)洞實驗研究了SDBD激勵器在不同狀態(tài)下對大迎角模型前體的非對稱氣動載荷的控制作用,研究表明:通過控制等離子體激勵器的開閉可以使得圓錐圓柱組合體在大實際攻角下出現(xiàn)的側(cè)力改變方向。
南京理工大學(xué)傅鑫等[46]對貼敷了等離子體激活板的NACA 0015翼型進(jìn)行了吹風(fēng)試驗,在大量實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上獲得了等離子體減阻特性規(guī)律,并認(rèn)為低溫等離子體能夠有效抑制邊界層流動分離,在一定條件下能夠大幅降低流動阻力,且其效果與加載電壓和頻率呈線性關(guān)系。
中國科學(xué)院李剛等[47]利用PIV技術(shù)在低速風(fēng)洞中研究了SDBD等離子體對圓柱繞流尾跡區(qū)流場的影響,分析表明:激勵器可在圓柱尾跡區(qū)形成射流,進(jìn)而改變尾跡區(qū)的速度分布和渦量分布;還實驗研究了非定常等離子體射流對低速單轉(zhuǎn)子軸流壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍的影響[48],并實現(xiàn)了壓氣機(jī)擴(kuò)穩(wěn),實驗測量表明:需要協(xié)調(diào)好激勵器布置位置和激勵強(qiáng)度之間的矛盾。并發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子前緣19 mm布置激勵器時不會發(fā)生爬電且擴(kuò)穩(wěn)效果比較理想。另外,邵濤等[49]在空氣中對納秒脈沖介質(zhì)阻擋放電進(jìn)行了高速攝影,結(jié)果表明:大氣壓空氣中,水電極結(jié)構(gòu)納秒脈沖介質(zhì)阻擋放電能夠產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的放電等離子體,且存在二次放電,放電首先由電極中部開始發(fā)展,徑向擴(kuò)展至整個電極范圍。
宋慧敏等[50]采用 PSpice軟件、Matlab/Simulink[51]研究了SDBD電特性。還根據(jù)體積力測量結(jié)果進(jìn)行等離子體氣動激勵特性“唯象”建模,將等離子體氣動激勵對流體的宏觀作用等效成體積力,與N-S方程耦合求解,得出等離子體氣動加速特性[1],其優(yōu)勢是容易實現(xiàn),缺點是物理過程不清晰;梁華等[52]通過求解SDBD二維流體體力和熱量分布模型,與N-S方程耦合建立了翼型等離子體流動控制數(shù)學(xué)模型,在低雷諾數(shù)條件下,研究了等離子體激勵強(qiáng)度、激勵電極數(shù)量和位置對翼型NACA 0009流動分離抑制和升阻特性的影響。提出了等離子體沖擊流動控制原理和方法,包括沖擊激勵、擾動禍流和頻率耦合3個內(nèi)涵[1],在100 m/s條件下實驗驗證了采用等離子體沖擊氣動激勵提高抑制流動分離能力的有效性,并認(rèn)為存在有效抑制流動分離的最佳非定常脈沖頻率[53]。
毛枚良等[54]、王江南等[55]、張攀峰等[56]基于Shyy線性簡化電場模型對等離子體流動控制進(jìn)行了數(shù)值仿真。薛幫猛等[57]、梁華等[58]、李剛等[59]和程鈺鋒等[60]根據(jù)Y.B.Suzen等的分析方法,求解電勢方程和電荷密度方程得到體積力,并將體積力以源項形式加入到N-S方程進(jìn)行求解,來研究等離子流動體控制。
程鈺鋒等[61]仿真研究了等離子體增升減阻技術(shù)對沿螺旋槳槳徑方向均勻分布的10個葉素氣動特性的改善效果。采用葉素理論,分析了等離子體對螺旋槳整體氣動性能的提高效果。結(jié)果表明采用介質(zhì)阻擋面放電等離子體流動控制技術(shù)可以提高螺旋槳的氣動性能。
李剛等[62]將等離子體流動控制機(jī)理歸納為撞擊效應(yīng)、溫升效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)效應(yīng),并認(rèn)為其中起主導(dǎo)作用的是撞擊效應(yīng)。
聶萬勝等[63]總結(jié)提出了等離子體氣動激勵的三個主要機(jī)理:基于放電過程的物性變化效應(yīng),基于電動力學(xué)的動力效應(yīng),基于歐姆加熱、電子與振蕩鞘層的碰撞及介質(zhì)擋板熱損失等過程的能量沖擊效應(yīng)。
車學(xué)科[4]認(rèn)為流動控制機(jī)制包括體積力加速機(jī)制與渦相干機(jī)制兩種,前者適于低速流動,通過消耗分離渦能量來實現(xiàn)控制效果,后者則在高速流動控制中發(fā)揮主要作用。
SDBD成為目前最常用的等離子體流動控制方法之一[64]。美國、俄羅斯、歐洲及其他國家和地區(qū)競相研究SDBD等離子體流動控制技術(shù)。美國、俄羅斯等國等離子體流動控制技術(shù)研究起步較早,如今已經(jīng)比較成熟,正在逐漸走向工程應(yīng)用。國內(nèi)針對等離子體流動控制進(jìn)行了數(shù)值仿真和實驗方面的研究,主要單位有空軍工程大學(xué)、中國空氣動力研究與發(fā)展中心、西北工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、裝備學(xué)院、中國科學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和南京理工大學(xué),在等離子體流動控制機(jī)理和應(yīng)用上進(jìn)行了研究探索??傮w來看,國內(nèi)外都還沒有形成一個被廣為接受和認(rèn)同的等離子體流動控制機(jī)理,對等離子體流動控制的具體過程認(rèn)識還不是很清晰。當(dāng)然,主要針對等離子體流動控制實現(xiàn)翼型或機(jī)身增升減阻和增效方面開展了綜合研究,等離子體還在渦輪壓氣機(jī)擴(kuò)穩(wěn)、風(fēng)力機(jī)槳葉增效、等離子體助燃、等離子體消音管等方面有重要應(yīng)用,此不再贅述。
由于SDBD激勵器連續(xù)工作模式下誘導(dǎo)的電場強(qiáng)度比較低,屬于弱電離放電,SDBD誘導(dǎo)氣流速度低(最大只有8 m/s),可以控制的來流速度只有每秒幾十米,嚴(yán)重限制了其在較高速度范圍的應(yīng)用,未來還需要進(jìn)一步探索如何增加等離子體激勵強(qiáng)度,提高等離子體的氣動激勵性能。
針對現(xiàn)階段等離子體氣動激勵強(qiáng)度不高和工程化應(yīng)用不夠,總結(jié)提出以下建議:(1)高壓納秒脈沖SDBD是一種提高抑制流動分離能力的等離子體沖擊流動控制方式,近年來成為流動控制領(lǐng)域的研究熱點,但是納秒脈沖作用周期的占空比小,能否產(chǎn)生一個更高的作用效率值得深入的探討;(2)還應(yīng)該進(jìn)一步開展SDBD等離子體流動控制影響因素的研究,為等離子體控制走向工程應(yīng)用打下基礎(chǔ);比如,開展不同海拔高度、氣候及氣象條件下等離子體流動控制的研究。據(jù)研究表明,SDBD等離子體適用于控制平流層環(huán)境低雷諾數(shù)流動,應(yīng)該加強(qiáng)這方面的研究。
[1]李應(yīng)紅,吳云.等離子體流動控制技術(shù)研究進(jìn)展[J].空軍工程大學(xué)學(xué)報,2012,13(3):1-3.
[2]Post M L,Corke T C.Separaton control using plasmas actuators-stationary and oscillating airfoils[C].AIAA paper 2004-0841.
[3]Rizzetta D P,Visbal M R.Plasma-Based Flow-control Strategies for Transitional Highly Loaded Low-Pressure Turbines[J].ASME Journal of Fluids Engineering,2008,130(4).
[4]車學(xué)科.等離子體流動控制機(jī)理研究[D].北京:裝備學(xué)院,2010.
[5]Pavon S,Dorier J L,Hollenstein C.Effects of high-speed airflows on a surface dielectric barrier discharge[J].Journal of Physics D:Applied Physics,2007,40(6):1733-1741.
[6]Moreau E.Airflow control by non-thermal plasma actuators[J].Journal of Physics D:Applied Physics,2007,40(3):605-636.
[7]Roth J R,Dai X,Rahel J.The physics and phenomenology of paraelectric One Atmosphere Uniform Glow Discharge Plasma(OAUGDPTM)actuators for aerodynamic flow con-trol[C].AIAA paper 2005-0781.
[8]Roth J R,Rahel J,Dai X.The physics and phenomenology ofOne Atmosphere Uniform Glow Discharge Plasma(OAUGDPTM)reactors for surface treatment applications[J].Journal of Physics D:Applied Physics,2005,38(4):555-567.
[9]Starikovskiy A.Dielectric Barrier Discharge control and flow acceleration enhancement by diode surface[C].AIAA 2013-0754.
[10]Schatzman D M,Thomas F O.Turbulent boundary layer separation control with plasma actuators[C].AIAA paper 2008-4199,2008.
[11]Hultgren L S,Ashpis D E.Demonstration of glow-discharge plasma actuators[C].AIAA paper 2003-1025,2003.
[12]Enloe C L,McLaughlin T E,VanDyken R D,et al.Mechanisms and responses of a single dielectric barrier plasma[C].AIAA paper 2003-1021,2003.
[13]Roth J R,Sherman D M.Boundary layer flow control with a one atmosphere uniform glow discharge surface plasma[C].AIAA paper 1998-0328,1998.
[14]Jukes T N,Choi K S,Johnson G A.Turbulent drag reduction by surface plasma through spanwise flow oscillation[C].AIAA paper 2006-3693,2006.
[15]Minton D A,Lewis M J,Van Wie D M.Plasma and magnetohydrodynamic effects on incipient separation in a cold supersonic flow[C].AIAA paper 2005-3224.
[16]Gaitonde D V,Visbal M R,Roy S.Control of Flow Past a Wing Section with Plasma-based Body Forces[C].AIAA paper 2005-5302,2005.
[17]Asada K,F(xiàn)ujii K.Burst Frequency Effect of DBD Plasma Actuator on the Control of Separated Flow Over an Airfoil[C].AIAA paper 2012-3054,2012.
[18]Vorobiev A N,Rennie R M,Jumper E J.An experimental investigation of lift enhancement and roll control using plasma actuators[C].AIAA paper 2006-3383,2006.
[19]Neumann1 M,F(xiàn)riedrich1 C.Determination of the phaseresolved body force produced by a dielectric barrier discharge plasma actuator[J].Journal of Physics D:Applied Physics,2013,46(4):1-4.
[20]Correale G,Popov I B,Rakitin A E,Starikovskii A Y.Flow separation control on airfoil with pulsed nanosecond discharge actuator[C].AIAA paper ,2011:1079.
[21]Roupassov D V,Nikipelov A A,Nudnova M M.Flow separation control by plasma actuator with nanosecond pulsed-periodic discharge[J].AIAA Journal,2009,47(1):171-182.
[22]Poggie J,Bisek N J.Numerical Simulation of Nanosecond-Pulse Electrical Discharges[C].AIAA paper,2012:1025.
[23]Nishihara M.Effect of nanosecond pulse discharge on oblique shock and shock wave-boundary layer interaction[C].AIAA paper,2013:0461.
[24]Menier E,Leger L,Depussay E.Effect of a dc discharge on the supersonic rarefied air flow over a flat plate[J].Journal of Physics D:Applied Physics,2007,40(3):695-701.
[25]Shyy W,Jayaraman B,Anderson A.Modeling of glowdischarge induced flow dynamics[J].Journal of Applied Physics,2002,92(11):6434-6443.
[26]Suzen Y B,Huang P J,Jacob J D.Numerical simulations of plasma based flow control applications[C].AIAA paper,2005:4633.
[27]Gaitonde D V,Visbal M R,Roy S.A coupled approach for plasma-based control simulation of wing section[C].AIAA paper,2006:1205.
[28]Orlov D M,Corke T C.Numerical Simulation of Aerodynamic Plasma Actuator Effects[C].AIAA paper,2005:1083.
[29]Font G I,Morgan W L.Plasma Discharges in Atmospheric Pressure Oxygen for Boundary Layer Separation Control[C].AIAA paper,2005:4632.
[30]Ebato S,Oginoy Y,Ohnishi N,etal.Numerical Analysis of Momentum Transfer Process in DBD PlasmaActuator[C].AIAA paper,2010:4635.
[31]Jolibois J,Moreau E.Enhancement of the Electromechanical Performances of a Single Dielectric Barrier Discharge Actuator[J].IEEE Transadions on Dielecfrics and Eledrical Insulation.2009,16(3):758-766.
[32]Roth J R,Madhan R C M,Yadav M.Flow field measurements of paraelectric,peristaltic,and combined plasma actuators based on the One Atmosphere Uniform Glow Discharge Plasma(OAUGDPTM)[C].AIAA paper,2004:0845.
[33]Audier P,Hong D.Unsteady Forcing of a Post-stall Flow Over a NACA0012 Airfoil by a Surface DBD Actuator[C].AIAA paper,2012-3052.
[34]Kriegseis J.Performance reduction of Dielectric Barrier Discharge plasma actuators at higher Mach numbers[J].New Results in Numer and Exp Fluid Mech NNFM,2013,121:209-217.
[35]Murphy J P.Characterization of DBD plasma actuators via PIV measurements[C].AIAA paper 2013:0346.
[36]李應(yīng)紅,吳云,張樸,等.等離子體激勵抑制翼型失速分離的實驗研究[J].空氣動力學(xué)學(xué)報,2008,26(3):372-377.
[37]梁華,李應(yīng)紅,宋慧敏,等.多相等離子體氣動激勵抑制翼型失速分離的實驗[J].航空動力學(xué)報,2011,26(4):867-873.
[38]李應(yīng)紅,梁華,馬清源,等.脈沖等離子體氣動激勵抑制翼型吸力面流動分離的實驗[J].航空學(xué)報,2008,29(6):1429-1432.
[39]岳太鵬,李應(yīng)紅,孫東,等.納秒脈沖等離子體氣動激勵控制平板附面層的研究[J].熱能動力工程,2011,26(5):528-532.
[40]張鑫,黃勇,沈志洪,等.高風(fēng)速下介質(zhì)阻擋放電等離子體氣動激勵抑制翼-身組合體失速分離的試驗研究[J].實驗流體力學(xué),2012,26(3):17-20.
[41]王勛年,王萬波,黃勇,等.介質(zhì)阻擋放電等離子體對NACA 0015翼型流動控制的PIV實驗研究[J].實驗流體力學(xué),2012,26(2):1-5.
[42]高榮隆,李一濱.應(yīng)用等離子體實現(xiàn)流場主動控制技術(shù)的研究[J]計算機(jī)測量與控制,2007,15(4):474-476.
[43]劉萬剛,李一濱.應(yīng)用等離子體實現(xiàn)主動流動控制的實驗研究[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報,2006,26(2):110-112.
[44]鄭博睿,高超,李一濱,等.脈沖周期介質(zhì)阻擋放電作用的PIV實驗研究[J].實驗流體力學(xué),2011,25(5):1-5.
[45]王健磊,李華星,孟宣市,等.大迎角分離流場在等離子體控制下的特性研究[J].實驗流體力學(xué)2010,24(2):34-38.
[46]傅鑫,張文宣,栗保明,等.低溫等離子體減阻實驗研究[J].彈道學(xué)報.2010,22(4):102-106.
[47]李鋼,李軼明,聶超群,等.介質(zhì)阻擋放電等離子體對圓柱繞流尾跡區(qū)流場影響實驗研究[J].科技導(dǎo)報,2008,26(2):51-55.
[48]李剛,楊凌元,聶超群,等.利用等離子體非定常射流實現(xiàn)單轉(zhuǎn)子軸流壓氣機(jī)擴(kuò)穩(wěn)[J].工程熱物理學(xué)報,2013,34(1):50-53.
[49]邵濤,章程,于洋,等.空氣中納秒脈沖均勻介質(zhì)阻擋放電研究[J].高電壓技術(shù),2012,38(5):1045-1050.
[50]宋慧敏,李應(yīng)紅,魏灃亭,等.等離子體電流體動力激勵器的建模與仿真[J].高電壓技術(shù),2006,32(3):72-74.
[51]安治永,李應(yīng)紅,宋慧敏.用Matlab/Simulink仿真等離子體激勵器電特性[J].高電壓技術(shù),2008,3(1):91-94.
[52]梁華,李應(yīng)紅,程邦勤.等離子體氣動激勵抑制翼型失速分離的仿真研究[J].航空動力學(xué)報,2008,23(5):777-782.
[53]李應(yīng)紅,吳云,梁華,等.提高抑制流動分離能力的等離子體沖擊流動控制原理[J].科學(xué)通報,2010,55(31):3060-3068.
[54]毛枚良,鄧小剛,陳堅強(qiáng),等.常氣壓輝光放電等離子體控制翼型失速的數(shù)值模擬研究[J].空氣動力學(xué)學(xué)報2008,26(3):334-338.
[55]王江南.基于等離子體激勵器簡化模型的流動分離控制[J].航空計算技術(shù),2007,37(2):30-31.
[56]張攀峰,劉愛兵,王晉軍.基于唯象模型的等離子激勵誘導(dǎo)流場數(shù)值模擬[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報,2010,36(1):52-56.
[57]薛幫猛,楊永.翼型前緣分離流動在等離子體激勵器控制下的響應(yīng)[J].計算物理,2008,25(6):689-692.
[58]梁華,李應(yīng)紅,吳云,等.等離子體氣動激勵的數(shù)值仿真[J].高電壓技術(shù),2009,35(5):1071-1076.
[59]李鋼.等離子體流動控制機(jī)理及其應(yīng)用研究[D].北京:中國科學(xué)院,2008.
[60]程鈺鋒,聶萬勝,車學(xué)科,等.臨近空間介質(zhì)阻擋放電等離子體氣動激勵效果的數(shù)值分析[J].高電壓技術(shù),2011,37(6):1542-1546.
[61]程鈺鋒,聶萬勝.等離子體提高平流層螺旋槳氣動性能的數(shù)值分析[J].核聚變與等離子體物理,2012,32(4):372-378.
[62]李剛,聶超群,朱俊強(qiáng),等.介質(zhì)阻擋放電等離子體流動控制技術(shù)的研究進(jìn)展[J].科技導(dǎo)報,2008,26(4):88.
[63]聶萬勝,程鈺鋒,車學(xué)科,等.介質(zhì)阻擋放電等離子體流動控制研究進(jìn)展[J].力學(xué)進(jìn)展,2012,42(6):723-733.
[64]Moreau E,Louste C,Touchard G.Electric wind induced by sliding discharge in air at atmospheric pressure[J].Journal of Electrostatics,2008,66(1-2):107-114.