【技术实现步骤摘要】
单电源驱动阵列式等离子体合成射流流动控制装置及流动控制方法
本专利技术涉及航空航天领域中的流动控制领域，具体涉及一种控制激波边界层干扰的方法及相应的阵列式等离子体合成射流激励器。
技术介绍
激波边界层干扰(SWBLI)是超声速流动中的普遍现象。SWBLI易导致摩擦阻力增加，热负荷加剧，干扰严重时，易引起壁面流动分离，引发飞行器失速；使得进气道偏离设计工况运行效率降低，严重时甚至出现不启动。此外，SWBLI常常引发激波低频振荡(几千Hz甚至更低)，易引起机械振荡、热应力分布不均，加速材料的结构失效。这些危害加速了流动控制的需求。传统的壁面涡流发生器在施加有效激励的同时，不可避免造成总压损失；主动控制的抽吸激励方式虽然可以按需使用，但需要复杂的管道系统，结构复杂。而等离子体流动控制是基于“等离子体气动激励”的新概2念主动流动控制技术，具有激励强度大、频带宽、响应快、结构简单等优势，对于控制SWBLI、提升高速飞行器气动性能具有重要作用。等离子体流动控制的效能与特定的等离子体气动激励方式息息相关。对于高速飞行器流动控制，要...
【技术保护点】
1.一种等离子体合成射流激励器，其特征在于，由一端封闭的中空壳体(100)、腔体(101)、喷口(102)和电极(103)组成；其中/n壳体(100)内的空腔形成腔体(101)，壳体(100)的外形与腔体(101)形状不相关，腔体(101)的形状不能决定壳体(100)的形状；/n壳体(100)的下端封堵，在下端面上开有两个通孔，分别用于电极(103)的正、负两根电极由外部伸入腔体(101)内；/n壳体(100)上端封堵，在上端中心开有通孔，形成喷口(102)；/n腔体(101)的构型关于壳体(100)的竖直轴线平面对称。/n
【技术特征摘要】
1.一种等离子体合成射流激励器，其特征在于，由一端封闭的中空壳体(100)、腔体(101)、喷口(102)和电极(103)组成；其中
壳体(100)内的空腔形成腔体(101)，壳体(100)的外形与腔体(101)形状不相关，腔体(101)的形状不能决定壳体(100)的形状；
壳体(100)的下端封堵，在下端面上开有两个通孔，分别用于电极(103)的正、负两根电极由外部伸入腔体(101)内；
壳体(100)上端封堵，在上端中心开有通孔，形成喷口(102)；
腔体(101)的构型关于壳体(100)的竖直轴线平面对称。
2.如权利要求1所述的等离子体合成射流激励器，其特征在于，壳体(100)为圆柱状，壳体下端封堵部厚度能够不同于壳体上端封堵部厚度，由此，通过对两个封堵部厚度进行调节，进而控制腔体(101)的容积。
3.如权利要求1所述的等离子体合成射流激励器，其特征在于，腔体(101)容积范围为50mm3～1000mm3；电极(103)材料选用青铜、不锈钢、铂或钨；电极(103)形状为棒状，其横截面最宽处0.5mm～3mm，长度为1mm～3mm，电极间距为1mm～10mm；喷口(102)为圆形孔，其直径范围为1mm～3mm，深度为0.1mm～2mm；壳体(100)侧壁厚度和下端厚度根据需要确定，壳体(100)下端面上的两个通孔关于下端面中心对称。
4.如权利要求3所述的等离子体合成射流激励器，其特征在于，腔体(101)容积为500mm3；电极(103)为长圆柱体形状，直径为1mm，长度为2mm；电极间距4mm；喷口(102)直径2mm，深度1mm，壳体(100)由耐高温绝缘材料制成。
5.如权利要求3所述的等离子体合成射流激励器，其特征在于，将腔体(101)设计为方腔型，腔体三维尺寸分别为2mm、7mm、5mm分别是长宽高，腔体体积为70mm3；喷口(102)直径2mm，深度1mm；电极(103)选用直径1mm的铜，电极间距为4mm。
6.如权利要求3所述的等离子体合成射流激励器，其特征在于，将腔体(101)设计为圆腔型，腔体(101)直径8mm，高10mm，腔体体积为502mm3；喷口(102)直径3mm，深度2mm；电极(103)选用直径1mm的铜，电极间距为6mm。
7.一种阵列式等离子体合成射流激励器的驱动电路，其特征在于，包含：
驱动电源(201)，其为激励器的提供能量，选用高压直流电源或脉冲高压直流电源；
限流电阻(202)，其电阻值根据电源输出能力选择；限流电阻(202)一端连接驱动电源(201)的正端，另一端为输出端；
储能电容(203)，其耐压需超过电源输出最大电压的50％；电容值大小根据单次放电所需能量和电源输出电压决定；储能电容(203)一端连接限流电阻(202)的输出端，另一端连接驱动电源(201)的负端；
多个等离子体合成射流激励器(204-X，X＝1…N)，其具体数量N根据实际需要确定，多个等离子体合成射流激励器(204-X)电极串联连接，其中第一等离子体合成射流激励器(204-1)的正端与限流电阻(202)的输出端相连，第一等离子体合成射流激励器(204-1)的负端与第二等离子体合成射流激励器(204-2)的正端相连，以此类推，最后一级等离子体合成射流激励器(204-N)的负端与高压电子开关(206)的正端相连；高压电子开关(206)的负端连接驱动电源(201)的负端；
高压电子开关(206)，其用于控制整个电路的工作，当输入信号使其闭合时，电源输出的高压加载到激励器两端，触发激励器工作；
电子开关(205-X)，其用于调控激励器的开断；
高压电容(207-Y，Y＝1…N-1)，其需承受电源输出的高压，耐压值需与储能电容(203)相同规格；
高压电阻(208-Y，Y＝1…N-1)，其同样需承受电源输出的高压，耐压值需与储能电容(203)相同规格；并且
相邻的两个等离子体合成射流激励器的连接点与高压电子开关(206)的正端之间，连接有N-1个阻容网络，每个阻容网络由高压电容(...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴云，张志波，金迪，甘甜，宋慧敏，贾敏，梁华，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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