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翼型绕流的洛伦兹力控制机理

陈耀慧 董祥瑞 陈志华 张辉 栗保明 范宝春

翼型绕流的洛伦兹力控制机理

陈耀慧, 董祥瑞, 陈志华, 张辉, 栗保明, 范宝春
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  • 在翼型上翼面壁面附近流场中形成的流向洛伦兹力,可提升翼型的升力减小阻力,然而制约其推广应用的主要瓶颈是极为低下的控制效率,为提高洛伦兹力的控制效率,需研究其控制机理. 以翼型绕流的洛伦兹力控制为例,利用双时间步Roe格式及水槽对其进行数值及实验研究. 结果表明:洛伦兹力的控制效果随着来流速度的增加而下降,升力增幅和阻力减幅与来流速度大小呈反比关系,但升力增加和阻力减小的规律不变,都是升力先急剧增加随后缓慢增加,而阻力先急剧减小然后再缓慢增加,基本原因为升力和阻力先受洛伦兹力推力的影响而分别增加和减小,随后洛伦兹力作用增加翼面壁面摩擦力,导致升力减小和阻力增加,流向洛伦兹力还导致翼型壁面压力下降,增加翼型升力和压差阻力;壁面摩擦力导致的升力降幅比壁面压力变化导致的升力增幅小,壁面压力变化起主导作用;洛伦兹力推力对阻力的降幅比压差阻力的增幅大,洛伦兹力推力起主导作用,因此阻力减小.
    • 基金项目: 重点实验室基金资助(批准号:9140C300206120C30110)和中央高校基本科研业务费专项基金资助(批准号:30920130111013)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-14
  • 修回日期:  2013-10-23
  • 刊出日期:  2014-02-05

翼型绕流的洛伦兹力控制机理

  • 1. 南京理工大学瞬态物理重点实验室, 南京 210094
    基金项目: 

    重点实验室基金资助(批准号:9140C300206120C30110)和中央高校基本科研业务费专项基金资助(批准号:30920130111013)资助的课题.

摘要: 在翼型上翼面壁面附近流场中形成的流向洛伦兹力,可提升翼型的升力减小阻力,然而制约其推广应用的主要瓶颈是极为低下的控制效率,为提高洛伦兹力的控制效率,需研究其控制机理. 以翼型绕流的洛伦兹力控制为例,利用双时间步Roe格式及水槽对其进行数值及实验研究. 结果表明:洛伦兹力的控制效果随着来流速度的增加而下降,升力增幅和阻力减幅与来流速度大小呈反比关系,但升力增加和阻力减小的规律不变,都是升力先急剧增加随后缓慢增加,而阻力先急剧减小然后再缓慢增加,基本原因为升力和阻力先受洛伦兹力推力的影响而分别增加和减小,随后洛伦兹力作用增加翼面壁面摩擦力,导致升力减小和阻力增加,流向洛伦兹力还导致翼型壁面压力下降,增加翼型升力和压差阻力;壁面摩擦力导致的升力降幅比壁面压力变化导致的升力增幅小,壁面压力变化起主导作用;洛伦兹力推力对阻力的降幅比压差阻力的增幅大,洛伦兹力推力起主导作用,因此阻力减小.

English Abstract

参考文献 (34)

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