12、合成射流与自主武器的研究进展

合成射流与自主武器的研究进展

合成射流研究

在当今科技发展中，对替代推进系统的研究日益增多。合成射流不仅在海事行业作为船舶推进系统展现出潜力，在航空航天领域，作为主动流动控制机制，也有望提高飞机效率。

有研究对合成射流在不同工况、不同雷诺数下的物理机制进行了探究。结果表明，同步射流产生的推力约为单射流的两倍，且同步射流的推力远高于存在 π/2 和 π 相移的非同步射流。此外，在不同工况的不同雷诺数下，还发现了对称性破缺现象，该现象被指出是强迫频率的次谐波。

为了深入研究合成射流，获取更多关于对称性破缺机制的信息，以便利用这些装置控制流动、产生推力并最大化系统效率，采用了三种不同的方法：
1. 高阶动态模式分解（HODMD） ：这是一种数据驱动的方法，是标准动态模式分解（DMD）的扩展，适用于分析噪声数据和复杂流动中的流动物理。它使用张量形式组织时空数据，将张量分解为 M 个 DMD 模式的展开式：
[
v^l (x_i, y_j, t_k) \approx \sum_{m = 1}^{M} a_m u_m^l (x_i, y_j) e^{(\delta_m + i\omega_m)t_k}
]
其中，M 是展开项的数量，$a_m$ 是模式的振幅，$\delta_m$ 和 $\omega_m$ 分别是时间增长率和频率。
2. 向量量化主成分分析（VQPCA） ：这是一种局部线性方法，用于实现降维。该无监督算法将数据划分为不同的聚类，其中变量具有共同特征。其特点是分区步骤和 PCA 分析同时进行，聚类基于低维 PCA 投影上重建误差的最小化。PCA