一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构制造技术

技术编号:22978021 阅读:80 留言:0更新日期:2020-01-01 00:38
本发明专利技术公开了一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构,所述减阻结构至少包括并排设置于交通工具的表面并由等离子体发生器构成的若干减阻单元以及与减阻单元相连的电源部;其中,所述减阻单元由上电极片和下电极片构成的若干组沿空气流动方向并排设置的等离子体发生器构成;对靠近壁面空气进行展向驱动时,减阻单元内各上电极片和下电极片组按给定规律依次驱动,各减阻单元间对应的上电极片和下电极片组同时驱动。本发明专利技术提出的减阻机构在现有等离子体加工工艺的限制框架下,巧妙地设计了布局结构,实现了近壁空气在展向的均匀振动。从而可替代展向壁面振动控制,以此减小交通工具表面的流动摩擦阻力。

A wall drag reduction mechanism based on plasma generator

【技术实现步骤摘要】
一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构
本专利技术属于交通工具的壁面摩擦阻力(摩阻)减阻领域,尤其涉及一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构。
技术介绍
对于汽车、高铁、飞机等交通运输工具,其表面粘附着薄薄的一层空气,称之为边界层,由于那里空气速度梯度大、粘性作用强,消耗了交通工具相当大一部分能量输入。加之这些交通工具的运动速度快,边界层里的流动很快就由规则的层流状态变成不规则的湍流状态,造成壁面摩阻的急剧增加(数十倍之多),对应的能量消耗为此也大大增加。早在上世纪末,美国麻省理工学院的科学家们通过计算就发现,如果让壁面在垂直于空气流动的方向(展向)作规律性的周期振动,这样就可以大大地减小摩阻(约40%)。具体运动形式如下,W=Asin(2π/Tt),其中,W是壁面展向速度,A是壁面展向振动速度幅值,T是壁面展向振动周期,t是时间。英国帝国理工学院的课题组在实验室里采用了大量的伺服电机驱动复杂的桁架结构以产生壁面展向振动。但系统复杂不易维护、驱动结构重量大不易小型化、响应频率低、造价成本也高,与实际应用距离较远。...

【技术保护点】
1.一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构,其特征在于,所述减阻机构至少包括并排设置于交通工具表部(101)并由等离子体发生器构成的若干减阻单元以及与减阻单元相连的电源部(105);/n其中,所述减阻单元包括由上电极片(103)和下电极片(104)及其间的绝缘层(102)构成的若干组沿空气流动方向并排设置的等离子体发生器;/n对靠近表部(101)空气进行驱动时,减阻单元内各等离子体发生器按预设规律依次驱动,各减阻单元间对应的等离子体发生器同时驱动。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构,其特征在于,所述减阻机构至少包括并排设置于交通工具表部(101)并由等离子体发生器构成的若干减阻单元以及与减阻单元相连的电源部(105);
其中,所述减阻单元包括由上电极片(103)和下电极片(104)及其间的绝缘层(102)构成的若干组沿空气流动方向并排设置的等离子体发生器;
对靠近表部(101)空气进行驱动时,减阻单元内各等离子体发生器按预设规律依次驱动,各减阻单元间对应的等离子体发生器同时驱动。


2.如权利要求1所述的一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构,其特征在于,所述减阻单元中上电极片(103)和下电极片(104)交错设置。


3.如权利要求2所述的一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构,其特征在于,所述上电极片(103)设置于所述表部(101)的绝缘层(102)外侧,所述下电极片(104)设置于所述绝缘层(102)的内侧,
且所述上电极片(103)与下电极片(104)沿空气流动方向设置。


4.如权利要求3所述的一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构,其特征在于,所述减阻单元内各上电极片(103)分别经线路与所述电源部(105)的一极电性相接,各下电极片(104)分别经线路与所述电源部(105)的另一极电性相接,且各减阻单元间对应位置的上电极片(103)和下电极片(104)所连接线路相导通。


5.如权利要求1所述的一种基于等离子体发生器的壁面减阻机构,其特征在于,所述减阻单元于所述表部(101)在展向上宽度为S,且S满足
S>c×ld,
其中,c为设定的安全系数,且大于1;ld为电极片电弧放电距离。


6.如权利要求1至5之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨强涂国华万兵兵陈坚强袁先旭
申请(专利权)人:空气动力学国家重点实验室
类型:发明
国别省市:四川;51

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