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近年来发展起来的介质阻挡放电（DBD，Dielectric Barrier Discharge）等离子体流动控制技术是一种新型主动控制技术，具有尺寸小、重量轻、反应快速、能耗低等优点，该技术在卡门涡街控制、翼型增升减阻、低压涡轮分离流动与叶顶间隙流动控制、压气机扩稳、抑制噪声等方面均获得了较好的效果。等离子体与流动相互作用机制以及如何提高等离子体激励器性能等方面的研究已成为空气动力学领域较为前沿的课题，但目前对 DBD等离子体流动控制的作用机理尚不完全清楚。 本文通过数值模拟、理论分析等手段，深入的探讨了 DBD等离子体控制附面层分离流动的机理，揭示了等离子体激励对附面层内流场压力、速度等参数的影响规律；提出了可较全面考虑等离子体注入气流能量影响的叶栅流动损失收益评估方法，以及以耗散函数衡量叶栅局部损失来源的研究思路。基于上述分析手段，开展了 DBD等离子体对某大折转角扩压叶栅分离流动特性影响的研究，详细分析了等离子体改善扩压叶栅气动性能的作用机制；分析了DBD等离子体介质击穿物理化学过程，探讨了应用描述粒子运动的流体模型对该过程进行数值研究的计算方法，利用用户自定义函数（ UDF，User-Defined Function）功能对FLUENT软件进行了二次开发，实现了DBD等离子体介质阻挡放电过程与流动的耦合数值模拟，详细研究了各种带电粒子空间分布情况及其对流体运动的作用机理。 通过对包含等离子体作用力的一维流动控制方程和二维附面层方程理论分析及考虑等离子体效应的平板、凸包等模型的数值模拟，详细分析了不同压力梯度下等离子体影响附面层流动特性的动力学机制，揭示了其作用机理。电场力做功不仅增加了等离子体作用区流体动压，而且也显著提高了流体静压，动压的增加提高了附面层流体动能，进而增强了流体抗逆压梯度能力；静压的增加有利于在流场中构造局部顺压梯度或减小逆压梯度。流场中出现流动分离时，施加在分离点前的电场力可有效减小附面层厚度且减慢其增长速度，避免或延缓流动分离；施加在分离区内的电场力可减小回流速度。以上趋势随电压增加而愈加明显。 考虑等离子体耗功影响后的能量损失系数表明，通过将等离子体对流场的做功量计入到叶栅进口可用能中，更真实的反映了等离子体控制流动以减小扩压叶栅损失的效果：当等离子体激励器作用在叶栅60％轴向弦长处、电压为5kV时，虽然总压损失系数降低，但能量损失系数略有增加，因此等离子体改善叶栅流动带来的收益小于等离子体对气流注入能量的消耗。通过对叶栅流道内耗散函数分布的分析，揭示出了叶栅损失主要产生于前缘区附近、叶片和端壁表面、尾迹区以及分离区与主流相邻区等强剪切作用区；分离区仅为低能流体聚集区，而非损失直接来源区；等离子体通过减弱叶栅内低能流体与主流的剪切强度或减小强剪切作用区范围，从而达到降低耗散及损失的目的。当等离子体激励器作用在叶栅75%轴向弦长处、电压为30kV时能量损失系数减小约9.6%，总压损失系数减小约12.3%。 等离子体对某大折转角扩压叶栅分离流动控制研究还表明，等离子体作用区上游气流受其诱导作用而加速、降压，叶片表面逆压力梯度降低；作用区内，电场力作功导致的静压增加及“诱导”气流对壁面的冲击作用，使得吸力面壁面压力急剧上升，而后逐渐减小，形成“二次降压”效果，气流进一步加速，抗分离能力提高；作用区后，等离子体效应构造了较无等离子体控制时更长的扩压区，使压比和负荷得以增加。因此，在大折转角扩压叶栅中采用等离子体流动控制方法是降低损失、提高压比、增加负荷的有效手段。等离子体对不同叶高截面流动特性的影响表明，在端壁及叶片表面摩擦的共同作用下，等离子体对10%叶高以下流动影响较小；相同电压下10%叶高以上等离子体对叶栅损失、叶片负荷等参数的影响相近。等离子体对栅内流动的影响程度与当地的气流动能有关，电压相同时，电极安装位置越接近叶片前缘，由于气流速度较大，等离子体增加局部动能的效果相对减弱，且“注入能量”在壁面摩擦影响下迅速衰减，控制叶栅后部分离流动的效果较差；电极安装位置越接近叶片尾缘，由于吸力面后半部气流速度较低，等离子体作用相对增强，“注入能量”直接作用于分离区气流，控制分离流动效果较好。 DBD等离子体介质击穿物理化学过程与流动的耦合数值模拟表明，采用高阶精度格式与网格自适应相结合的数值方法，可以较为准确的捕捉等离子体激励器附近各种粒子及电场强度空间分布特征；应用描述粒子运动的流体模型所得到的诱导流场比简化的体积力模型与实验结果更为接近，两种模型下体积力分布趋势基本相同，但Corke提出的简化模型得到的体积力分布范围更广，导致其诱导速度偏大，且流体模型更真实的反映了电场力的作用方向，即电场力方向在裸露电极上表面远离电极表面，而在绝缘介质表面指向壁面内法线方向。电极交接处附近电场强度最大，电离系数最大，产生的带电粒子数目最多，电场力也最大。在裸露电极上方，气流受下游诱导作用以及电场力作用而加速流动，摩擦力也显著增大，且摩擦力所消耗的能量大于电场力对气流所做的功，气体总压减小；在绝缘介质上表面，随着电场力做功对气体注入能量的不断增加，气体具有的总压增加，在达到最大后，由于电场力减小，当摩擦力大于电场力时，总压减小；电压越大，等离子体作用效果越明显，最大诱导速度U与电压φ基本满足关系式U=0.01145φ3.5。对温升效应的研究表明，裸露电极与绝缘介质组成的角区内，等离子体对流体的加热量最大，5kV电压下可达6.0×106W/m3，由于加热密度较大的区域较小，总热量输入较少，考虑等离子体温升效应后电极附近气流温度升高约10.5℃，而等离子体温升效应对诱导速度场基本没有影响。