舵面繞流的電磁力控制.pdf

1、控制舵在航行器和飛行器的控制中起著重要的作用，研究舵面繞流的流體動力特性有著重要意義。本文基于電磁流體控制的基本理論，通過實驗和數值模擬對電磁力作用下的平板舵面繞流問題進行研究。主要包括以下兩方面內容。 1.控制系統(tǒng)實驗裝置的研制 采用TMS320F2812(DSP芯片)組建控制系統(tǒng)，模擬實際舵面體的動態(tài)過程；設計激活板電極電源模塊，方便地滿足實驗需要；用應變傳感器搭建測力系統(tǒng)，對電磁力作用下舵面體的流體動力特性進行研究

2、分析。 2.舵面繞流的電磁力控制 將包覆有電磁激活板的舵面體浸入導電流體中，在流向電磁力作用時，對舵面處于不同固定攻角及不同俯仰運動狀態(tài)時的繞流流場進行研究，并通過對相應的數值模擬與實驗結果的比較，得到舵面繞流的流場結構變化規(guī)律：分析測力系統(tǒng)測得的數據，分別對流向電磁力和展向電磁力作用下的舵面動力特性變化過程進行研究。 結合相關理論、分析實驗數據，得到如下結論： (1)未加電磁力控制時，舵面繞流流體邊界層

3、的分離與脫落呈現(xiàn)周期性變化，導致舵面升力和阻力也隨之發(fā)生周期性的變化。 (2)電磁力可以明顯改變舵面繞流流體邊界層的結構，抑制邊界層的分離與消除尾流渦街?？刂菩Чc舵面攻角、電磁力的強度與分布情況以及舵面繞流雷諾數等相關。 (3)在層流狀態(tài)下，流向電磁力的作用對舵面升力和阻力有明顯的影響；在湍流狀態(tài)下，展向電磁力對舵面阻力的影響十分顯著。采用間歇作用方式的展向電磁力來控制舵面繞流，在一定的耦合控制參數條件下其減阻效果十分