[發(fā)明專利]主被動組合流動控制方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910366479.3
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110040235B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅振兵;李石清;鄧雄;王林;周巖;夏智勛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: B64C1/00
• 分類號: B64C1/00;B64C1/38
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本申請涉及流動控制技術(shù)領(lǐng)域的一種主被動組合流動控制裝置和方法。所述裝置包括：被動流動控制發(fā)生器、主動流動控制作動器以及驅(qū)動單元，驅(qū)動單元接收外部控制設(shè)備發(fā)送的控制指令，根據(jù)控制指令，驅(qū)動被動流動控制發(fā)生器以及主動流動控制作動器工作，其中，控制指令是外部控制設(shè)備根據(jù)被控設(shè)備當(dāng)前的流場參數(shù)以及被動流動控制發(fā)生器和主動流動控制作動器的排布參數(shù)生成的。通過本裝置可以實現(xiàn)流動控制的寬包絡(luò)以及變工況的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及流動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種主被動組合流動控制裝置和方法。

背景技術(shù)

流動在工程實際中會產(chǎn)生一系列問題，例如：飛行器阻力偏大會導(dǎo)致能耗過高、燃油成本上升，在不同飛行工況下飛行器還有失速、升阻比小的問題；高鐵、汽車行駛時會遭遇升力脈動劇烈、側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性不足的問題；高層建筑也面臨風(fēng)荷載和風(fēng)致振動偏大等問題。

流動控制技術(shù)是解決以上問題的重要手段，采用高效的流動控制技術(shù)能夠達(dá)到減小阻力、增加升力、減小脈動升力、提高穩(wěn)定性、減小風(fēng)致振動等目標(biāo)，最終解決一系列工程實際問題。流動控制技術(shù)可分為主動流動控制技術(shù)與被動流動控制技術(shù)。被動流動控制技術(shù)不需要格外注入能量，具有控制簡單、易于實現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但被動流動控制的適應(yīng)面窄，較難實現(xiàn)寬包絡(luò)、變工況條件下的高效控制；主動流動控制通過調(diào)整控制參數(shù)，在控制效果上更為精準(zhǔn)，也擁有更寬廣的控制域，但是導(dǎo)致控制系統(tǒng)更加復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠解決被動流動控制變工況能力差以及主動流動控制復(fù)雜的主被動組合流動控制裝置和方法。

一種主被動組合流動控制裝置，所述裝置包括：

被動流動控制發(fā)生器、主動流動控制作動器以及驅(qū)動單元；

所述驅(qū)動單元接收外部控制設(shè)備發(fā)送的控制指令，根據(jù)所述控制指令，驅(qū)動所述被動流動控制發(fā)生器以及所述主動流動控制作動器工作；其中，所述控制指令是外部控制設(shè)備根據(jù)被控設(shè)備當(dāng)前的流場參數(shù)以及所述被動流動控制發(fā)生器和所述主動流動控制作動器的排布參數(shù)生成的。

在其中一個實施例中，還包括：當(dāng)所述被動流動控制發(fā)生器和所述主動流動控制作動器采用分離式排布時，外部控制設(shè)備采集所述被動流動控制發(fā)生器與其對應(yīng)的所述主動流動控制作動器的間距參數(shù)，所述外部控制設(shè)備根據(jù)所述間距參數(shù)生成所述排布參數(shù)。

在其中一個實施例中，還包括：當(dāng)所述被動流動控制發(fā)生器和所述主動流動控制作動器采用一體式排布時，外部控制設(shè)備確定所述被動流動控制發(fā)生器與其對應(yīng)的所述主動流動控制作動器的一體式排布信息；外部控制設(shè)備根據(jù)所述一體式排布信息確定所述排布參數(shù)。

在其中一個實施例中，還包括：所述主動流動控制作動器用于向被控設(shè)備對應(yīng)的流場中主動注入能量，以此改變被控設(shè)備當(dāng)前的流場參數(shù)。

在其中一個實施例中，還包括：所述主動流動控制作動器包括：合成射流激勵器、合成雙射流激勵器、等離子體激勵器、定常吸氣裝置、定常吹氣裝置、非定常脈沖吸氣裝置以及非定常脈沖吹氣裝置。

在其中一個實施例中，還包括：所述被動流動控制發(fā)生器包括：鼓包、尖劈、粗糙元、渦流發(fā)生器、凹槽、凸肋、干擾圓柱、擾流板以及導(dǎo)流板。

一種基于主被動組合流動控制裝置的流動控制系統(tǒng)，包括：若干主被動組合流動控制裝置，若干所述主被動組合流動控制裝置采用正列、錯列和/或混列的方式設(shè)置于被控設(shè)備上。

一種主被動組合流動控制方法，所述方法包括：

接收外部控制設(shè)備的控制指令，所述控制指令是外部控制設(shè)備根據(jù)被控設(shè)備當(dāng)前的流場參數(shù)以及所述被動流動控制發(fā)生器和所述主動流動控制作動器的排布參數(shù)生成的；

根據(jù)所述控制指令，開啟所述被動流動控制發(fā)生器的定量控制，以及開啟所述主動流動控制作動器的時序控制；