一种新型介质阻挡放电等离子体激励器制造技术

本发明专利技术公开了一种新型介质阻挡放电等离子体激励器，采用极细金属丝作为上电极，金属丝上电极连接高频高压电源的高压端，金属丝上电极表面光滑无毛刺，且放电均匀，没有尖端放电不易击穿，可有效延长等离子体激励器寿命。在金属模型上安装时，直接将金属模型作为下电极，金属薄膜下电极连接高频高压电源的低压端，模型表面的极细金属丝，对模型表面影响非常小，在高精度外形的模型上安装激励器，可避免对外形产生的干扰且不影响其气动性能。高频高压电源的电压与频率可调，金属丝上电极与金属薄膜下电极通过绝缘介电层隔开，金属丝上电极在安装时保持绷紧状态，通过绝缘沉头螺钉固定，布置方式简单可靠、易于安装。

A New Dielectric Barrier Discharge Plasma Exciter

The invention discloses a novel dielectric barrier discharge plasma exciter, which uses a very fine wire as the upper electrode, and the upper electrode of the wire is connected with the high voltage end of the high frequency and high voltage power supply. The surface of the upper electrode of the wire is smooth and burr-free, and the discharge is uniform. Without the tip discharge, it is difficult to break down, thus effectively prolonging the life of the plasma exciter. When the metal model is installed on the metal model, the metal model is directly used as the bottom electrode. The bottom electrode of the metal film is connected with the low voltage end of the high-frequency and high-voltage power supply. The very fine wire on the surface of the model has little influence on the surface of the model. Installing an actuator on the model of high-precision shape can avoid the interference to the shape and do not affect its aerodynamic performance. The voltage and frequency of high-frequency and high-voltage power supply can be adjusted. The upper electrode of wire and the lower electrode of metal film are separated by dielectric layer. The upper electrode of metal wire is tightened when installed. It is fixed by insulating countersunk head screw. The arrangement is simple, reliable and easy to install.

【技术实现步骤摘要】
一种新型介质阻挡放电等离子体激励器
本专利技术涉及等离子体流动控制
，具体地说，涉及一种新型介质阻挡放电等离子体激励器。
技术介绍
介质阻挡放电等离子体激励器有设计简单、无移动部件、易安装、能耗比高、响应速度快等诸多特点，使得其在流动控制领域越来越受到关注，其在边界层流动控制、翼型增升减阻、翼型分离流动等多领域均取得了非常好的效果。介质阻挡放电等离子体主要由裸露电极、埋藏电极和绝缘介电层组成，其中裸露电极暴露在空气中，埋藏电极包裹在绝缘介质中，裸露电极与埋藏电极被绝缘介电层隔开，对裸露电极施加高频高压交流电，裸露电极附近空气被电离产生等离子体，形成壁面射流，从而对流动进行干扰以改善流场品质。中国专利CN101784155B中以及专利技术专利CN203554775U中，公开了介质阻挡放电等离子体激励器，其裸露电极均为矩形形状的金属薄膜，在实际应用中，采用将上下电极以及绝缘层贴在模型表面，会对各种模型如翼型、机翼表面形状有较大影响，甚至影响其气动性能。此外，在粘贴上下电极时，边缘不可避免的小毛刺会产生尖端放电，极易发生击穿现象导致等离子体DBD激励器损坏，无法正常工作。现有公开的文献“离子体流动控制研究进展与展望[J]”(航空学报,2015,36(2):381-405)文中介绍的介质阻挡放电等离子体激励器由于其上电极采用金属薄膜，其边缘不可避免会出现毛刺导致容易发生尖端放电，其寿命较低，且在模型上安装会影响模型表面外形，影响气动性能。因此，迫切需要一种既能实现等离子体流动控制，又不影响模型外形、且寿命相对较长的新型等离子体激励器。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，本专利技术提出一种新型介质阻挡放电等离子体激励器，采用极细金属丝作为其上电极，金属丝表面光滑无毛刺，可有效延长等离子体激励器寿命；金属丝在金属模型上安装并将金属模型作为下电极，对模型表面影响非常小，在高精度外形的模型上安装激励器可避免对外形产生的干扰不影响其气动性能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括金属丝上电极、绝缘介电层、金属薄膜下电极和绝缘沉头螺钉，所述金属丝上电极连接高频高压电源的高压端，金属薄膜下电极连接高频高压电源的低压端，高频高压电源的电压与频率可调，金属丝上电极与金属薄膜下电极通过绝缘介电层隔开，金属丝上电极在安装时通过绝缘沉头螺钉拉紧固定；所述金属丝上电极直径取值范围为0.02～0.5mm。所述金属丝上电极采用不锈钢、钨、钼、镍络合金金属丝。所述绝缘介电层采用聚酰亚胺薄膜、或环氧树脂、或陶瓷绝缘材料。所述金属薄膜下电极采用铜箔或铝箔金属薄膜金属材料。有益效果本专利技术提出的一种新型介质阻挡放电等离子体激励器，采用极细金属丝作为其上电极，金属丝上电极连接高频高压电源的高压端，金属丝上电极表面光滑无毛刺，且放电均匀，没有尖端放电，不易击穿，可有效延长等离子体激励器寿命。在金属模型上安装时，直接将金属模型作为下电极，金属薄膜下电极连接高频高压电源的低压端，模型表面的极细金属丝，对模型表面影响非常小，在高精度外形的模型上安装激励器可避免对外形产生的干扰不影响其气动性能。高频高压电源的电压与频率可调，金属丝上电极与金属薄膜下电极通过绝缘介电层隔开，金属丝上电极在安装时保持绷紧状态，通过绝缘沉头螺钉固定。本专利技术新型介质阻挡放电等离子体激励器放电均匀，不会产生尖端放电，该激励器较传统等离子体激励器寿命较长。金属丝上电极直径非常小，对气动性能影响干扰极小。激励器布置方式简单可靠、易于安装。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种新型介质阻挡放电等离子体激励器作进一步详细说明。图1为本专利技术介质阻挡放电等离子体激励器示意图。图2为本专利技术介质阻挡放电等离子体激励器工作原理图。图3为本专利技术介质阻挡放电等离子体激励器安装在金属翼型上剖面图。图4为本专利技术介质阻挡放电等离子体激励器安装在金属翼型上示意图。图中:1.金属丝上电极2.绝缘介电层3.金属薄膜下电极4.高频高压电源5.金属翼型6.绝缘沉头螺钉具体实施方式本实施例是一种新型介质阻挡放电等离子体激励器。参阅图1、图2、图3和图4，本实施例新型介质阻挡放电等离子体激励器，由金属丝上电极1、绝缘介电层2、金属薄膜下电极3和绝缘沉头螺钉4组成；其中，金属丝上电极连接高频高压电源4的高压端，金属薄膜下电极3连接高频高压电源的低压端，高频高压电源4的电压与频率可调；金属丝上电极与金属薄膜下电极通过绝缘介电层2隔开，金属丝上电极1在安装时通过绝缘沉头螺钉6拉紧固定。本实施例中，金属丝上电极直径取值范围为0.02～0.5mm。金属丝上电极1可采用不锈钢、钨、钼、镍络合金金属丝。绝缘介电层2采用聚酰亚胺薄膜、或环氧树脂、或陶瓷绝缘材料。金属薄膜下电极3采用铜箔或铝箔金属薄膜金属材料。实施例一本实施例是在平板上制作新型等离子体激励器，其中，金属丝上电极1采用直径为0.08mm镍络合金丝；绝缘介电层2选用三层聚酰亚胺薄膜，其厚度为0.3mm；金属薄膜下电极3采用导电性能良好铜箔，厚度为0.06mm，宽度为4mm。将金属丝上电极1和金属薄膜下电极3分别连接到高频高压电源4的高压端和低压端，高频高压电源4的电压与频率可调。金属丝上电极1表面光滑，无凸起无毛刺，且放电均匀，不会产生尖端放电，等离子体激励器使用寿命较长。在整个平板表面除了金属丝上电极1无其余附加结构，而金属丝上电极1直径非常小，对流场的干扰极小。实施例二本实施例是在金属翼型上安装等离子体激励器，金属丝上电极1采用直径为0.08mm的钨丝；金属丝上电极1在安装时保持绷紧状态，通过绝缘沉头螺钉6固定在金属翼型表面；金属丝上电极与金属薄膜下电极通过绝缘介电层隔开，绝缘介电层2覆盖在金属翼型5上安装部位，形成金属翼型外形形状，绝缘介电层2采用三层聚酰亚胺薄膜；该表面仅存在金属丝上电极1，由于金属丝上电极1直径非常小，几乎不影响翼型外形，对气动性能影响可忽略。金属丝上电极在安装时保持拉紧状态，通过绝缘沉头螺钉固定，布置方式简单可靠、易于安装。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型介质阻挡放电等离子体激励器，其特征在于:包括金属丝上电极、绝缘介电层、金属薄膜下电极和绝缘沉头螺钉，所述金属丝上电极连接高频高压电源的高压端，金属薄膜下电极连接高频高压电源的低压端，高频高压电源的电压与频率可调，金属丝上电极与金属薄膜下电极通过绝缘介电层隔开，金属丝上电极在安装时通过绝缘沉头螺钉拉紧固定；所述金属丝上电极直径取值范围为0.02～0.5mm。

【技术特征摘要】
1.一种新型介质阻挡放电等离子体激励器，其特征在于:包括金属丝上电极、绝缘介电层、金属薄膜下电极和绝缘沉头螺钉，所述金属丝上电极连接高频高压电源的高压端，金属薄膜下电极连接高频高压电源的低压端，高频高压电源的电压与频率可调，金属丝上电极与金属薄膜下电极通过绝缘介电层隔开，金属丝上电极在安装时通过绝缘沉头螺钉拉紧固定；所述金属丝上电极直径取值范围为0.02～0.5mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛明，高超，武斌，王玉帅，胡旭，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61