在追求航空、地面和海洋运输中实现二氧化碳中和增长的进程中，流动控制在许多流体动力学和推进应用方面已扮演了关键角色。此外，推力控制与矢量控制也展现了可重复使用火箭发动机在进入太空方面的优势。本路线图宏大的目标推动设计者朝着各类流动装置的高度优化方案迈进。在设计点工况下对流动装置进行激进且高度优化的设计，往往会使其在其他运行工况下更容易受到不稳定性或性能急剧下降的影响。因此，无论是有源还是无源流动控制，都代表着一种改善气动装置性能并在所有运行工况下提高安全裕度的手段。
流动控制应用的关键方面如下：(i) 推导非线性流场的精确实时模型；(ii) 开发可靠的流动操纵器和传感系统，由物理传感器或虚拟传感器网络组成；(iii) 设计稳健的控制律，针对特定系统（例如基于模型）和飞行任务每个阶段的目标进行定制；(iv) 研究和设计创新性的作动系统与流动操纵器。
本特刊《流动控制技术：流动系统分析、建模与应用进展》汇集了上述研究与发展主题中最新的一些进展，其贡献涵盖有源控制、无源操纵以及利用数值和实验方法对具有应用价值的流动进行表征等方面。这些贡献还涵盖了与作动器和流动操纵器的研究与建模相关的领域。利用人工智能辅助技术识别动态系统中不稳定性的问题也得到了探讨。
本特刊中介绍的第一项研究聚焦于利用合成喷流（SJ）作动器对流场进行有源控制。Murillon-Rincón 和 Duque-Daza [1] 研究了 SJ 操纵器的应用及其对湍流且不可压缩圆形射流噪声的影响。该分析基于准直接数值模拟（qDNS）方法，能够高精度地预测湍流效应。流场响应从湍流统计量和远场声响应两方面进行表征，后者基于 Ffowcs-Williams-Hawkings（FWH）声类比拟。需要指出的是，合成喷流流动操纵器表现出极为复杂的行为 [2]，在高频率下呈现出显著的非线性响应 [3,4,5]。其有效性已在众多场景中得以验证，Ho 等人 [6] 在本特刊中包含的综述中对此进行了详尽的论述。
一种经典的流动操纵策略是基于垂直于主流方向注入射流。在此背景下，Martins 和 Pereira [7] 使用直接数值模拟（DNS）方法研究了正方形和圆形射流垂直于主流喷射时近场三维流动相互作用。其目标是分析注入射流的横截面对横流中形成的涡结构的影响。分析聚焦于中等雷诺数（
本特刊中的另外两项研究从数值角度研究了超声速射流的动力学与控制。Marsilio 等人 [8] 介绍了一种在直线 aerospike 喷管中进行推力矢量控制的具体技术。Aerospike 是一种先进的超声速喷管，用于进入太空，因其能够自适应高度变化而不会造成显著推力损失而广受研究。在此案例中，研究的是一种流体动力推力矢量控制方法，即差动节流，该方法无需喷管的任何机械运动。
此外，Mendoza-Anchondo 等人 [9] 使用 Z 型纹影光学装置研究了收敛-扩张微型喷管内的流动结构。可视化了不同喷管几何形状出口处产生的超声速流型。文中强调，这些小型喷管在科学研究应用领域可提供显著优势，例如太空微型推进或微电子系统的冷却。
Aguirre-López 等人 [10] 的研究考察了高雷诺数（
本特刊随后聚焦于作动器的研究与建模。Bernal-Orozco 等人 [17] 的研究聚焦于介质阻挡放电（DBD）等等离子体作动器的数值建模与评估。研究考察并比较了三种 DBD 作动器数值模型在计算流体力学（CFD）应用中的性能，并与实验结果进行了对比。所提出的改进措施可显著提高模型复现 DBD 作动器对流动效应能力。
流动控制的效果也与所用作动器的性能和能力相关。在此背景下，Jin 等人 [18] 分析了控制阀门的流动动力学与损伤特性，并确定了主要的失效机制。
此外，Wiley 和 Huang [19] 研究了分叉几何形状对特斯拉阀二极管特性的影响。特斯拉阀是一种流体二极管，允许单向流动，同时无需运动部件即可阻止反向流动。这一特性使其响应更快且故障更少。
关于人工智能与流动控制这一主题，本特刊呈现了 Zanotti 等人 [20] 的工作。他们开发了一种深度学习算法，从压缩机动力学的时序数据出发，能够同时预测系统维持在稳定运行状态的时间以及潜在不同不稳定性的发生。结果显示，可以以良好的精度识别旋转失速和喘振不稳定性。
总体而言，本特刊展示了一个快速发展的领域。此次特刊聚焦于有源和无源流动控制的新方向，并突出了未来科学技术进步中蕴含的重大机遇。
客座编辑感谢所有作者、审稿人和《Fluids》编辑团队对本特刊的贡献与奉献。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
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