12、双平面合成射流与多智能体固定翼飞机协同路径跟踪研究

双平面合成射流与多智能体固定翼飞机协同路径跟踪研究

双平面合成射流研究

在当今对替代推进系统的研究中，合成射流逐渐崭露头角。它不仅可作为海洋推进的新系统，在航空航天工程领域也具有重要意义，特别是用于边界层主动流动控制，能有效减少阻力、提高飞机效率。了解合成射流内部的流动物理机制，对于提升飞机效率至关重要。

合成射流通过周期性运动产生向前的涡环来提供推力，其运动包含两个阶段：
1. 喷射阶段 ：腔内流体在活塞或膜片驱动下，经喷嘴向下游流动，在喷嘴下游产生具有动量的涡环。
2. 吸入阶段 ：流体通过同一孔口返回初始腔室，鞍点将继续向下游流动的流体与返回腔室的流体分隔开。

合成射流的显著特点是零净质量通量（ZNMF），即无需额外质量注入就能产生流向动量。这一特性使其在工业应用中极具吸引力，如流量控制、强化传热和改善流体混合等。

为了研究双平面合成射流的流动物理，研究者进行了一系列数值模拟，具体如下：
- 模型建立 ：在二维不可压缩流体域中对两个射流装置进行建模。计算域的尺寸以孔口直径 (D = 1) 为基准进行无量纲化：腔室直径和深度 (D_p = 5D)，长度 (L = 300D)，外半径 (R_e = 240D)。
- 边界条件 ：
- 入口 ：速度为 (u_p = U\frac{1}{5}\sin(2\pi ft))（(U = 1)，(f) 为强迫频率），压力采用诺伊曼边界条件。
- 射流出口壁面