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电弧放电等离子体激励控制超声速压气机叶栅激波边界层干扰仿真研究
摘要
超声速压气机叶栅激波边界层干扰是超声速气动力学的一个重要问题。为了研究这一问题，本文提出了电弧放电等离子体激励控制的方法，并通过仿真研究了该方法对叶栅激波边界层干扰的影响。仿真结果表明，电弧放电等离子体激励控制能够有效地削弱叶栅激波的干扰，降低边界层的损失，从而提高超声速压气机的性能。
关键词：超声速压气机；叶栅激波；边界层干扰；电弧放电等离子体激励控制；仿真研究
引言
随着航空航天技术的不断发展，超声速飞行已经成为重要的战略需求。超声速飞行过程中，压气机是关键的动力装置。然而，叶栅激波边界层干扰一直是超声速气动力学研究中的一大挑战和难点。叶栅激波引起的边界层干扰会导致大量的能量损失和空气动力噪声，影响超声速飞行器的性能和安全。因此，研究如何有效地控制叶栅激波边界层干扰，提高超声速压气机的性能是一项重要的课题。
电弧放电等离子体激励控制是近年来在气动力学中被广泛研究的一种流场控制技术。该技术通过产生等离子体、改变流场结构和运动状态等方式，实现对流体运动的控制和调整。当前，电弧放电等离子体激励控制已经被广泛应用于飞行器风洞试验等领域。本文拟利用电弧放电等离子体激励控制技术，控制超声速压气机叶栅激波边界层干扰，提高其性能。
方法
本文首先建立了超声速压气机叶栅激波的数学模型，利用Navier-Stokes方程组求解了流场压力、速度、温度等参数。之后，将电弧放电等离子体激励技术引入流场中，并对其进行数值模拟。通过对不同工况下的仿真计算，分析了电弧放电等离子体激励控制对叶栅激波边界层干扰的影响规律。
结果
仿真结果表明，电弧放电等离子体激励控制能够有效地削弱叶栅激波的干扰，减小了边界层的损失，提高了超声速压气机的效率。在不同工况下，电弧放电等离子体激励控制可以显著提高超声速压气机的流量和压力比，降低其耗能和噪声水平。此外，使用电弧放电等离子体激励控制还可以改善叶栅激波的界面结构和稳定性，减少流动分离和气动噪声。
结论
本文利用电弧放电等离子体激励控制技术，对超声速压气机叶栅激波边界层干扰进行了研究。仿真结果表明，电弧放电等离子体激励控制能够有效地降低叶栅激波的干扰，提高超声速压气机的性能。这为进一步研究和应用电弧放电等离子体激励控制技术提供了理论依据和实验基础。未来，我们还需要进一步探索电弧放电等离子体激励控制的机理和优化方法，以提高其应用的有效性和适用性。
参考文献
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