The invention provides a plasma virtual dynamic bionic device and a method for the leading edge of the wing. The plasma actuator is composed of a circular annular exposure electrode (13), a buried electrode (14) and an intermediate barrier layer (5), and the exciter is connected with the power control system (16). The single circular plasma exciter discharge gas under the action of high voltage, producing a hemispherical induced velocity region, that is, a virtual dynamic nodule. At least one plasma actuator is installed on the surface of the leading edge of the wing. The power control system adjusts the virtual dynamic nodule size of the leading edge by adjusting the electrical parameters such as voltage, frequency and duty cycle. The invention can be applied to an airfoil with arbitrary aerodynamic shape on the basis of without changing the actual geometric shape.
【技术实现步骤摘要】
用于机翼前缘的等离子体虚拟动态仿生装置和方法
本专利技术涉及一种等离子体虚拟动态仿生装置及将其应用于翼型前缘的方法。
技术介绍
通过对座头鲸鱼鳍前缘结节的了解,研究者产生了在机翼前缘施加凸起的想法。机翼前缘凸起可有效改变前缘流动,增升减阻、推迟失速迎角,提升飞行器整体气动性能。通过比较直机翼和正弦波前缘机翼的各项气动参数,研究证实正弦波前缘机翼在提升升阻比、推迟失速迎角方面表现更为卓越。毫无疑问,波浪形前缘可改善翼型/机翼的气动性能,有效提高升阻比和推迟失速迎角,但因为此种设计必须改变前缘几何形状,操作复杂,无法在传统直机翼前缘应用。近些年,等离子体主动流动控制技术受到越来越多的关注,其具有无机械部件、宽频带、零反应时间和低能耗等多个优势。其中,介质阻挡放电等离子体(SurfaceDielectricBarrierDischarge,SDBD)是应用较为广泛的一类。SDBD等离子体激励器由两个电极和中间介质阻挡放电层组成,通过交流放电(AlternatingCurrent,AC-)激励,对电极周围空气粒子进行弱电离,在掩埋电极和介质层上方产生等离子体。介质阻挡放电层可防止电弧放电的产生,形成大量等离子体。等离子体的产生方向被定义为下游方向,由暴露电极指向掩埋电极。激励产生诱导气流向主流分离流动注入动量,使得流动发生再附。目前,AC-SDBD等离子体激励器被广泛的应用于空气动力学的多个研究中,包括分离流控制、顶端间隙控制、起落架降噪、附面层控制和合成射流制动等。
技术实现思路
针对传统方法通过改变机翼前缘几何形状为波浪形来形成结节所存在的问题,本专利技术提出一种 ...
【技术保护点】
一种用于机翼前缘的等离子体虚拟动态仿生装置,其特征在于:包括等离子体激励器和电源控制系统;在机翼前缘沿机翼展向布置若干等离子体激励器;所述等离子体激励器为介质阻挡放电等离子体激励器,由暴露电极、掩埋电极和介质阻挡层组成;暴露电极和掩埋电极分别敷设于介质阻挡层两侧;所述掩埋电极敷设于机翼前缘表面或埋入机翼前缘内部,接地连接;所述介质阻挡层敷设于机翼前缘表面,并将掩埋电极遮蔽;所述暴露电极敷设于介质阻挡层上,暴露于空气;所述电源控制系统包括交流放电等离子体电源和信号控制器;等离子体电源的高压端与等离子体激励器暴露电极连接,等离子体电源低压端和等离子体激励器掩埋电极连接;所述信号控制器与等离子体电源连接,控制等离子体电源的电学参数。
【技术特征摘要】
1.一种用于机翼前缘的等离子体虚拟动态仿生装置,其特征在于:包括等离子体激励器和电源控制系统;在机翼前缘沿机翼展向布置若干等离子体激励器;所述等离子体激励器为介质阻挡放电等离子体激励器,由暴露电极、掩埋电极和介质阻挡层组成;暴露电极和掩埋电极分别敷设于介质阻挡层两侧;所述掩埋电极敷设于机翼前缘表面或埋入机翼前缘内部,接地连接;所述介质阻挡层敷设于机翼前缘表面,并将掩埋电极遮蔽;所述暴露电极敷设于介质阻挡层上,暴露于空气;所述电源控制系统包括交流放电等离子体电源和信号控制器;等离子体电源的高压端与等离子体激励器暴露电极连接,等离子体电源低压端和等离子体激励器掩埋电极连接;所述信号控制器与等离子体电源连接,控制等离子体电源的电学参数。2.根据权利要求1所述一种用于机翼前缘的等离子体虚拟动态仿生装置,其特征在于:所述介质阻挡层采用聚酰亚胺材质。3.根据权利要求1或2所述一种用于机翼前缘的等离子体虚拟动态仿生装置,其特征在于:所述暴露电极采用圆环电极,掩埋电极采用圆心电极,且掩埋电极的直径与暴露电极的内径相等。4.根据权利要求3所述一种用于机翼前缘的等离子体虚拟动态仿生装置,其特征在于:对于沿机翼展向布置...
【专利技术属性】
技术研发人员:阿法克·艾哈迈德·阿巴西,孟宣市,李华星,龙玥霄,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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