一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，包括有绝缘壳体，绝缘壳体的相对两端分别设置有装置进气口及装置排气口，装置进气口及装置排气口分别与绝缘壳体的内部腔体连通，外界气体可由装置进气口进入流经绝缘壳体的内部腔体后从装置排气口流出；绝缘壳体的内部腔体由若干个按照线性排列的依次连通的第一空腔组成，每个第一空腔的内壁上均设置有一个离子体激励器，装置进气口的内壁设置有两个离子体激励器，装置排气口的内壁设置有两个离子体激励器。该装置，能够降低机翼表面摩擦阻力。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置
本专利技术属于等离子体主动流动控制
，具体涉及一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置。
技术介绍
目前基于等离子体气动激励原理的减阻装置大多是在机翼或平板上表面沿来流方向或垂直于来流方向布置一系列的等离子体激励器阵列。通过减少机翼表面单位展长面积内大尺度旋涡相干结构的低速条带数目，抑制流向涡的自维持循环过程，抑制湍流猝发过程发展，降低湍流猝发强度和频率，延迟表面流动的层流状态，从而达到湍流减阻的效果。但是对于毫秒脉冲等离子体激励器，诱导射流速度普遍较低，很难产生的明显的湍流相干结构抑制效果；纳秒脉冲等离子体激励可以瞬时产生较强的冲击波，能量较强，但是经常会使层流转捩变成湍流，无法起到维持层流流动状态，减小飞行器阻力的作用效果。合成射流等离子体激励器是目前应用于机翼减阻的一项新型技术，其可以在机翼表面形成“吸-吹”的交替作用过程。吸气过程中可以去除机翼表面能量较弱的流动，有利于飞行器表面层流状态的维持；吹气过程有望干扰旋涡相干结构的低速条带数目，抑制湍流猝发强度。但是高频率“吸-吹”作用过程之间的不断切换，反而可能会加剧机翼表面流动的不稳定性，整体减阻效果不如单纯吸气或吹气过程的减阻效果。目前，为了阻止吸气装置在工作过程中由于工作条件不断变化，而造成气流的流动方向发生逆流，吸气装置大多采用瓣膜、滚珠弹簧与电磁控制的单向导通机构。目前传统的单向导通机构都无法解决结构复杂、灵敏度低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，能够降低机翼表面摩擦阻力。本专利技术所采用的技术方案是，一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，包括有绝缘壳体，绝缘壳体的相对两端分别设置有装置进气口及装置排气口，装置进气口及装置排气口分别与绝缘壳体的内部腔体连通，外界气体可由装置进气口进入流经绝缘壳体的内部腔体后从装置排气口流出；绝缘壳体的内部腔体由若干个按照线性排列的依次连通的第一空腔组成，每个第一空腔的内壁上均设置有一个离子体激励器，装置进气口的内壁设置有两个离子体激励器，装置排气口的内壁设置有两个离子体激励器。本专利技术的特征还在于，第一空腔的剖面为扇形，扇形的尖端收口处设置有出气口，扇形的弧线与侧边连接处设置有进气口，相邻的两个第一空腔中靠近装置进气口的第一空腔的出气口与另一个第一空腔的进气口连通；第一空腔的平直内壁面上设置有一个离子体激励器，该离子体激励器远离出气口及进气口；装置进气口与靠近其设置的第一空腔的进气口连通，装置排气口与靠近其设置的第一空腔的出气口连通。离子体激励器包括等离子体激励器绝缘介质层，等离子体激励器绝缘介质层的相对侧壁上分别设置有等离子激励器正电极及等离子激励器负电极，离子体激励器的等离子激励器正电极朝向气流设置，等离子激励器负电极嵌入到绝缘壳体腔体的内壁内。等离子激励器正电极为铜电极，厚度为0.03mm～5mm；等离子激励器负电极为铜电极，厚度为0.03mm～5mm，等离子体激励器绝缘介质层的材质为聚四氟乙烯或聚酰亚胺，厚度为1mm～50mm。等离子激励器正电极接负直流脉冲高电压，其压峰值电压为负3000伏～负10000伏，负直流脉冲周期0.1ms～5ms；等离子激励器负电极接地。等离子激励器正电极及等离子激励器负电极的形状为条带状或环状。绝缘壳体的材质为聚四氟乙烯。第一空腔的数量为2-5个。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术吸气装置采用负直流脉冲放电，可以产生瞬时较强的冲击波，控制效果强、能耗低。(2)本专利技术通过合理布置激励器位置、适当调整激励器工作时机、科学设置腔体几何形状，使等离子体激励器的工作效率达到最佳，且有效阻止气流的反向流动。(3)本专利技术吸气装置是通过去除机翼上表面附面层内低能量气体，防止发生因低能流体速度降低，阻碍后续流动，从而引起流动分离现象，通过吸气增大层流区域而达到减阻目的。附图说明图1是本专利技术一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置的剖面结构示意图；图2是本专利技术单向导通等离子体吸气装置防回流的工作原理示意图；图3是本专利技术单向导通等离子体吸气装置中离子体激励器的结构示意图；图4是本专利技术单向导通等离子体吸气装置安装在机翼上后，机翼剖面处的安装位置示意图；图5是本专利技术单向导通等离子体吸气装置安装在机翼上后，工作原理示意图。图中，1.绝缘壳体，2.第一空腔，3.装置进气口，4.装置排气口，5.离子体激励器；2-1.出气口，2-2.进气口；5-1.等离子体激励器绝缘介质层，5-2.等离子激励器正电极，5-3.等离子激励器负电极；A.单向导通等离子体吸气装置，B.气流导管。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，如图1所示，包括有绝缘壳体1，绝缘壳体1的相对两端分别设置有装置进气口3及装置排气口4，装置进气口3及装置排气口4分别与绝缘壳体1的内部腔体连通，外界气体可由装置进气口3进入流经绝缘壳体1的内部腔体后从装置排气口4流出；绝缘壳体1的内部腔体由若干个按照线性排列的依次连通的第一空腔2组成，每个第一空腔2的内壁上均设置有一个离子体激励器5，装置进气口3的内壁设置有两个离子体激励器5，这个两个离子体激励器5相对设置；装置排气口4的内壁设置有两个离子体激励器5，这两个离子体激励器5相对设置。第一空腔2的剖面为扇形，扇形的尖端收口处设置有出气口2-1，扇形的弧线与侧边连接处设置有进气口2-2，相邻的两个第一空腔2中靠近装置进气口3的第一空腔2的出气口2-1与另一个第一空腔2的进气口2-2连通；第一空腔2的平直内壁面上设置有一个离子体激励器5，该离子体激励器5远离出气口2-1及进气口2-2；装置进气口3与靠近其设置的第一空腔2的进气口2-2连通，装置排气口4与靠近其设置的第一空腔2的出气口2-1连通。离子体激励器5包括等离子体激励器绝缘介质层5-1，等离子体激励器绝缘介质层5-1的相对侧壁上分别设置有等离子激励器正电极5-2及等离子激励器负电极5-3，离子体激励器5的等离子激励器正电极5-2朝向气流设置，等离子激励器负电极5-3嵌入到绝缘壳体1腔体的内壁内。等离子激励器正电极5-2为铜电极，厚度为0.03mm～5mm；等离子激励器负电极5-3为铜电极，厚度为0.03mm～5mm，等离子体激励器绝缘介质层5-1的材质为聚四氟乙烯或聚酰亚胺，厚度为1mm～50mm。等离子激励器正电极5-2接负直流脉冲高电压，其压峰值电压为负3000伏～负10000伏，负直流脉冲周期0.1ms～5ms；等离子激励器负电极5-3接地。等离子激励器正电极5-2及等离子激励器负电极5-3的形状为条带状或环状。绝缘壳体1的材质为聚四氟乙烯，形状为四棱柱体、多棱柱体或圆柱体。第一空腔2的数量为2-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，其特征在于，包括有绝缘壳体(1)，绝缘壳体(1)的相对两端分别设置有装置进气口(3)及装置排气口(4)，装置进气口(3)及装置排气口(4)分别与绝缘壳体(1)的内部腔体连通，外界气体可由装置进气口(3)进入流经绝缘壳体(1)的内部腔体后从装置排气口(4)流出；绝缘壳体(1)的内部腔体由若干个按照线性排列的依次连通的第一空腔(2)组成，每个第一空腔(2)的内壁上均设置有一个离子体激励器(5)，装置进气口(3)的内壁设置有两个离子体激励器(5)，装置排气口(4)的内壁设置有两个离子体激励器(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，其特征在于，包括有绝缘壳体(1)，绝缘壳体(1)的相对两端分别设置有装置进气口(3)及装置排气口(4)，装置进气口(3)及装置排气口(4)分别与绝缘壳体(1)的内部腔体连通，外界气体可由装置进气口(3)进入流经绝缘壳体(1)的内部腔体后从装置排气口(4)流出；绝缘壳体(1)的内部腔体由若干个按照线性排列的依次连通的第一空腔(2)组成，每个第一空腔(2)的内壁上均设置有一个离子体激励器(5)，装置进气口(3)的内壁设置有两个离子体激励器(5)，装置排气口(4)的内壁设置有两个离子体激励器(5)。


2.根据权利要求1所述的一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，其特征在于，所述第一空腔(2)的剖面为扇形，扇形的尖端收口处设置有出气口(2-1)，扇形的弧线与侧边连接处设置有进气口(2-2)，相邻的两个第一空腔(2)中靠近装置进气口(3)的第一空腔(2)的出气口(2-1)与另一个第一空腔(2)的进气口(2-2)连通；第一空腔(2)的平直内壁面上设置有一个离子体激励器(5)，该离子体激励器(5)远离出气口(2-1)及进气口(2-2)；装置进气口(3)与靠近其设置的第一空腔(2)的进气口(2-2)连通，装置排气口(4)与靠近其设置的第一空腔(2)的出气口(2-1)连通。


3.根据权利要求2所述的一种可用于机翼减阻的单向导通等离子体吸气装置，其特征在于，所述离子体激励器(5)包括等离子体激励器绝缘介质层(5-1)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛畅，郑博睿，薛艳敏，翟阳，余隋怀，徐宝鑫，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61