翼型绕流的洛伦兹力控制机理

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。

关键词：边界层、洛伦兹力、翼型绕流、流体控制

分类号：V21;O35

资助基金：重点实验室基金资助9140C300206120C30110;中央高校基本科研业务费专项基金资助30920130111013资助的课题

在线出版日期：2014-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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