风扇阵列风发生器的空气动力学特性表征

在阵风条件下对无人飞行器（UAVs）安全精确飞行控制算法进行实验评估，需要具备生成大范围速度剖面的能力。在本研究中，我们采用一种小型风扇阵列风发生器，其能够生成具有大空间和时间变化性的流动。我们对风扇从低到最大档位均匀运行进行了详尽的气动特性表征。PIV与热线测量表明，流动呈射流状，具有近乎均匀的核心区，该核心区沿流向单调收缩，周围伴随不断增长的非定常剪切层。这些复杂动力学导致具有期望流场剖面与湍流度水平的区域有限。实验结果为全尺寸风扇阵列风发生器所产生的流动提供了启示，并指出需要通过合理设计的附加装置与专用控制算法作进一步改进。