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流动控制都有哪些含义?

流动控制都有哪些含义?

在许多动力机械中,流体从固壁表面分离是不可避免的。尽管分离流动可以提高热量和质量的传输以及混合效率,但由于其固有的非定常性,往往造成大量的能量损耗。流动分离不仅会引起飞行器的阻力增大、升力减小,导致回流甚至失速,还会降低动力机械的运行效率,使动力机械产生振动并危害机组安全运行。例如,在轴流压缩机中,绕流叶栅的流动发生分离会使压缩机进入旋转失速和喘振等不稳定的破坏性工况,导致压比和效率急剧下降,振动增加,甚至造成重大事故。因此,加深对分离流动物理过程的认识,发展分离流动控制技术,一直是学术界和工程界关注的焦点。

流动控制系统

进行流动控制的目的包括延迟/加速转捩、抑制/加强湍流、阻止/促进分离等,从而减小阻力、增加升力、加强掺混、加强热传导并抑制流动引起的噪声,具有广泛的工程应用前景。进行流动控制还可以在很大程度上提高动力机械的性能。例如,在透平机械叶片表面进行流动控制可以延迟流动分离,提高压比和质量流量;在机翼表面进行控制可以使流动状态从层流转捩为湍流,降低流动阻力;而对火箭发动机进行流动控制则可以增大掺混程度,提高燃烧效率及比冲,使发动机的小型化成为可能,同时可以大大提高火箭及导弹的机动性、经济性,增大射程和载荷,提高能源利用率。


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