大气压空气纳秒脉冲等离子体气动激励特性数值模拟与实验验证

• 作者: 吴云 崔巍 朱益飞 李应红 贾敏
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 等离子体气动激励 大气压介质阻挡放电 纳秒脉冲 空气 数值模拟
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 2081-2091
• 页数: 11页
• 分类号: V211|O539
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0164

摘要

从机理出发,建立了考虑15种粒子和42个反应的二维等离子物理-化学模型,采用3段变步长方法,计算了纳秒时间尺度上等离子体放电特性与微秒、毫秒和秒时间尺度上流场的温度、压力与速度响应,并利用伏安特性、综合成像高速摄像机(ICCD)与粒子成像测速(PIV)实验对模型进行验证.结果表明:纳秒脉冲等离子体放电可以形成速率高达1.8×1010 K/s的局部快速温升,热源最强位置在上极板后端点；局部能量快速注入可引发压力场强扰动,形成以上极板后端点位置为中心且呈不均匀分布的压缩波和紧随其后的膨胀波,强压力扰动波形成初始阶段以当地声速快速传播,但很快即衰减为弱扰动波；压力扰动后的局部高温诱导局部流场形成涡结构,涡内流体平均速度为0.3 m/s.仿真和实验结果均显示,施加重频纳秒脉冲激励时,局部诱导涡与宏观热对流效果相叠加,使流体响应呈先垂直向上、再稳定斜向右上射流的规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李应红	空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室	227	3034	27.0	42.0
2	吴云	空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室	77	1046	16.0	29.0
3	贾敏	空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室	31	222	10.0	13.0
4	崔巍	空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室	6	51	4.0	6.0
5	朱益飞	空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室	2	20	2.0	2.0