等离子体流动技术在列车减阻应用上的初步研究 |
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引用本文: | 高国强,颜馨,彭开晟,魏文赋,王阳明.等离子体流动技术在列车减阻应用上的初步研究[J].电工技术学报,2019,34(4). |
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作者姓名: | 高国强 颜馨 彭开晟 魏文赋 王阳明 |
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作者单位: | 西南交通大学电气工程学院 成都 610031;国家电网成都供电公司 成都 610031 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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摘 要: | 随着高速列车速度的不断提高,空气阻力已成为影响列车运行速度和能耗的关键因素。与传统流动控制技术相比,表面介质阻挡放电(SDBD)具有无运动部件、响应迅速和体积小等众多优点,在抑制高速列车边界层分离上表现出较好的应用前景。为了研究SDBD对高速列车流量控制的影响,进行实验和数值模拟。首先,基于实验比较不同形状电极对列车模型的流动控制作用。从功率消耗、放电强度和诱导气流速度等方面进行研究,发现线形和锯齿形电极的功耗和放电强度均高于矩形和曲形电极,而矩形和曲形电极的机电效率高于其他电极。利用烟雾可视化实验,实现了不同电极形状下列车模型周围流场的可视化,发现与线形和锯齿形电极相比,矩形和曲形电极具有较强的流动分离抑制作用。此外,基于Suzen模型对等离子体进行仿真,并结合N-S方程计算列车模型周围的流场。结果表明,SDBD对高速列车减阻有重要影响,随着外加电压的增加,流动分离的抑制效果更为显著。
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关 键 词: | 表面介质阻挡放电 电极形状 流动分离 数值仿真 |
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