水下脉冲射流中多射流耦合对推进性能的影响

尽管脉冲射流对水下推进十分重要，多射流相互作用的效应仍知之甚少。我们通过实验研究了脉冲射流推力器中相邻射流间的相互作用如何影响推力器的推进性能。利用高速荧光成像，我们研究了在飞行器低速机动相关条件下($Re\approx350,$ $L/D\leq2$)两个脉冲射流的相互影响。使用基于荧光数据的新型力估计技术，评估了不同喷嘴间距下的推力产生与推进效率。该分析揭示，与非相互作用射流相比，当射流紧密靠近时，相互作用射流对的效率和产生的推力可下降多达10\%。根据经验，推力 $T$ 随无量纲射流间距 $\widetilde{\Delta}$ 的衰减关系为 $T=T_\infty(1-Co \widetilde{\Delta}^{-6})$，其中推力耦合系数 $Co=2.04 \pm 0.11.$ 最后，我们使用一个将推力和效率下降与喷嘴处流线曲率和涡诱导相关联的模型，预测了推力对间距的这一主导阶依赖关系。