过实验揭示脉冲射流抑制气流分离机理的工作。此外北京航空航天大学周盛等[11-12]通过二维数值模拟研究将非定常激励的作用机理归结为合理组织流场中多物体绕流之间的耦合关系。其对应的实验由于合成射流激励强度不够,无法做到真正的线激励,实验控制分离的效果比计算结果要差较多。Р无论是“吸附式控制”还是“合成射流控制”,在满足控制效果的基础上,外接装置的复杂性和重量等因素限制了其在叶轮机械中的工程应用,因此简化控制系统、减少重量成为了压气机主动流场控制的发展方向。本课题组基于该理念提出了一种新型无源引气微脉冲射流控制的概念:利用叶盆叶背压差在叶背侧生成脉冲射流,依靠适当频率脉冲射流与分离区具有特定频率的涡结构发生相干作用,达到控制气流分离的目的,最终实现提高压气机扩压能力的目的。相比于串列叶栅[13-14]、开缝叶片[3]等定常控制方式,本文提出的无源脉冲射流技术开缝宽度较小,可通过更小的能量输入达到相同或更佳的控制效果,且可在无需流场控制状态下主动关闭流道以适用更广的工作范围,是一种有希望的叶栅流动控制方法。Р新型无源脉冲射流控制方式简介Р新型无源脉冲射流控制方式中核心部件为脉冲射流器,该射流器的关键部件是两个贴近的缝栅,一个缝栅固定,另一个缝栅在驱动装置的作用下以一定频率进行运动。通过两个缝栅所开缝的对通或错开来形成通流或节流的效果,从而利用叶盆叶背之间的压差在叶背侧生成一定频率的脉冲射流,如图1所示。该控制方式基于特定频率的非定常流场相干作用,仅需不大的叶盆引气就能实现分离流的控制,此外无源脉冲射流器无需外接气源,结构上比较简单。本课题组提出的这种新型流动控制技术已获得了国家发明专利授权[ZL200810195408.3],在应用时可利用MEMS(Micro-Electronic Mechanical System 微型机械电子技术)工艺将体积和重量控制在较小的范围内[15]。
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