南京航空航天大學教授提出流動分離控制新思路,打破國際研究瓶頸,該科研成果日前發表在國際流體力學頂級期刊《流體力學月刊》上。這一新思路一旦運用,飛機發動機的效率、飛行效率、飛機性能都將大幅提高。
什么是流動分離?簡單說,就是流體貼著壁面流動,壁面附近有邊界層。隨著發展,可能在某個位置,流體邊界層分離了。流動分離,可以理解為不再貼著壁面流動。
“流動分離會導致阻力增加,發動機效率下降,嚴重時,甚至可能造成發動機停止工作,飛機失去升力,像鐵疙瘩一樣從空中掉下來。”論文作者、南京航空航天大學教授黃國平介紹,如何進行流動分離控制是國際上的一個研究熱點,也同時是個國際難題,因為,科學界發現,像脈沖射流和振動表面等措施,能在耗費較小能量的前提下更有效地控制流動分離,產生“四兩撥千斤”的效果,但對其動力學機理的理解仍不清楚。
“通俗地說,流動分離的控制都是‘試’出來的,很難應用和推廣。”黃國平說。
在國家自然科學基金等項目的支持下,黃國平教授團隊提出了一個創新性的研究思路:從常見的分離流動提煉出一個簡化動力學模型,“去除枝葉、留下主干”,終于說清楚了脈沖等對于流動分離控制的機理。
黃國平介紹,這個研究成果將來一旦應用,飛機發動機的效率、飛機的性能都將顯著提升,“當然,此次的研究只是一個新的起點,剛剛開了個頭,后面的路還很長。”(通訊員 王偉 記者 談潔)