激波及其干扰主动流动控制研究进展

doi:10.7527/S1000-6893.2023.29002

Abstract

Abstract:

Shock wave and its interaction are widespread flow phenomena in the internal and external flow of supersonic/hypersonic vehicles， and will cause serious problems such as increased drag， increased pressure load and thermal load， and low-frequency unsteady oscillation， seriously affecting the range， structural life， and flight safety of the vehicles. As a new way to solve the above problems， active flow control technology has attracted extensive attention in recent years， and is expected to become a new degree of freedom in future vehicle design. The recent progress of active flow control technologies applied to shock wave control， shock/shock interaction control and shock wave/boundary layer interaction control is reviewed， with emphasis on the control effect and mechanism of active flow control technologies such as active jet， laser energy deposition and plasma discharge. Finally， the weaknesses of the current active flow control methods for shock wave and its interaction are discussed and corresponding prospects are made.

Key words: shock wave, shock/shock interaction, shock wave/boundary layer interaction, active flow control, active jet, laser energy deposition, plasma discharge

CLC Number:

V211

Zhenbing LUO, Wei XIE, Xuzhen XIE, Yan ZHOU, Qiang LIU. Research progress of active flow control of shock wave and its interaction[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2023, 44(15): 529002-529002.

Figures/Tables 22

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控制方式	优点	缺点	应用对象	典型研究
控制方式	优点	缺点	应用对象	作者	年份
主动射流	产生方式简单，形式多样，可调节性强，可以产生不同压比，不同温度的定常/脉冲射流	需消耗大量气源	激波控制	Finley^［29］ Sharma和Nair^［28］王泽江等^［30］	1966 2020 2020
			激波/激波干扰控制	Prabhu等^［61］ Albertson和Venkat^［62］李帅等^［78］	1991 2005 2023
			激波/边界层干扰控制	Verma和Manisankar^［83］黄伟等^［84］罗振兵等^［88］	2012 2022 2023
激光能量沉积	无须开孔或改变飞行器型面，可调节性强	耗能高，系统复杂，局部能量沉积可能使热流上升	激波控制	王殿恺等^［31］韩路阳等^［32］	2018 2022
激光能量沉积	无须开孔或改变飞行器型面，可调节性强	耗能高，系统复杂，局部能量沉积可能使热流上升	激波/激波干扰控制	Adelgren等^［63-65］王殿恺等^［69］	2003-2005 2015
等离子体放电	无机械活动部件，结构简单，激励频带宽，响应快，适应性强	激励频率和输入能量存在矛盾，放电存在一定的电磁干扰	激波控制	王健等^［39-40］周岩等^［42］	2009 2019
			激波/激波干扰控制	谢玮等^［70］唐孟潇等^［71］孔亚康等^［72］张传标等^［73］	2021 2022 2022 2022
			激波/边界层干扰控制	严红和王松^［90］马正雪^［99］杨鹤森等^［102］	2014 2022 2022

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Research progress of active flow control of shock wave and its interaction

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