气流流动方向可变的电弧放电激励器装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种气流流动方向可变的电弧放电激励器装置及工作方法，包括脉冲电源装置、电极和激励器主体，电极设置在激励器主体上并与脉冲电源装置电连接，激励器主体包括支撑壳体、永磁体组件、传动组件和角度调节件，永磁体组件放置在支撑壳体内，永磁体组件两侧设置有延伸至支撑壳体外的伸出轴，传动组件安装在支撑壳体内，角度调节件与传动组件一端触接，传动组件另一端与永磁体组件的伸出轴触接，工作时，所述角度调节件转动驱动传动组件转动，所述传动组件转动驱动永磁体组件组件转动进而实现气流流动方向的改变。本发明专利技术在不额外消耗能源的情况下，通过不同特性非金属材料零件之间的机械传动以及永磁体实现射流方向的偏转。的偏转。的偏转。

【技术实现步骤摘要】
气流流动方向可变的电弧放电激励器装置及工作方法


[0001]本专利技术涉及激励器装置及工作方法，具体涉及一种气流流动方向可变的电弧放电激励器装置及工作方法。

技术介绍

[0002]等离子体、磁流体流动控制技术是一种新概念主动流动控制技术，通过气体放电引起的压力、温度变化对流场施加可控扰动，以及电磁场与导电流体之间相互作用从而控制流动特性。与传统进气道流动控制相比较，其具有无运动部件、快速响应、激励频带宽等特点。其中表面电弧放电是一种激励强度大，控制效果强的激励器，它的激励电极可內埋于飞机机翼内部也可直接敷设于飞机机翼外表面，主要应用于高速流动控制。
[0003]但是表面电弧放电在利用热效应进行流动控制的同时，产生的对流只能够垂直于激励器表面向上运动。当表面电弧放电激励器固定在飞行器表面时，因飞行器的构型是固定的，因此激励器产生的气流流动方向无法改变，这不利于进行主动流动控制。而且当有来流时，气流流动的方向也无法按照实际需要进行偏转，这十分不利于进行主动流动控制。此外，当前的表面电弧激励器制作简陋，制作材料选取单一，以光敏树脂和陶瓷为主。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种气流流动方向可变的电弧放电激励器装置及工作方法，解决现有激励器产生的气流流动方向无法改变，无法控制偏转的问题。
[0005]技术方案：本专利技术所述的气流流动方向可变的电弧放电激励器装置，包括脉冲电源装置、电极和激励器主体，所述电极设置在激励器主体上并与脉冲电源装置电连接，所述激励器主体包括支撑壳体、永磁体组件、传动组件和角度调节件，所述永磁体组件，所述永磁体组件放置在支撑壳体内，所述永磁体组件底部与支撑壳体之间通过弹性装置连接，所述永磁体组件两侧设置有延伸至支撑壳体外的伸出轴，所述传动组件安装在支撑壳体内，所述角度调节件与传动组件一端触接，所述传动组件另一端与永磁体组件的伸出轴触接，所述角度调节件上设置有可卡入支撑壳体进行定位的凸起，所述角度调节件转动驱动传动组件转动，所述传动组件转动驱动永磁体组件组件转动进而实现气流流动方向的改变。
[0006]其中，所述永磁体组件包括永磁体固定壳体和永磁体，所述永磁体放置在永磁体固定壳体内。
[0007]为了防止产生额外的干扰破坏磁场，所述角度调节件、传动组件、支撑壳体和永磁体固定壳体均采用绝缘非金属材料制成。
[0008]优选的是，所述角度调节件和传动组件均采用聚醚砜制成，支撑壳体采用聚酰亚胺制成，永磁体固定壳体采用双马来酰亚胺制成。
[0009]优选的是，所述传动组件包括长传动杆和短传动杆，所述长传动杆安装在支撑直管内，所述短传动杆安装在支撑弯管内，所述支撑弯管一端套在长传动杆上，另一端套在所述永磁体组件伸出轴上，所述长传动杆一端与短传动杆通过啮合的传动齿轮组连接，所述
长传动杆另一端与角度调节件通过啮合的传动齿轮组连接。
[0010]为了实现传动组件和永磁体组件的转动，所述长传动杆和短传动杆上分别设置有弧槽，所述弧槽内安装有可实现长传动件或短传动杆在对应的支撑管内转动的滚珠，所述永磁体组件的伸出轴上设置有弧槽，所述弧槽内安装有可实现伸出杆在支撑壳体内转动的滚珠。
[0011]为了方便确定转动角度，所述支撑壳体对应角度调节件设置有角度标定刻度。
[0012]所述电极为弦型纯钨电极，其表面与支撑壳体表面齐平。
[0013]为了防止永磁体在高电压状态下与电极之间形成通路，导致装置产生短路无法正常工作，所述支撑壳体内表面和永磁体之间设置隔离片，所述隔离片为聚乙烯
‑
高苯基硅橡胶隔离片。
[0014]本专利技术所述的气流流动方向可变的电弧放电激励器装置的工作方法，包括如下步骤：
[0015](1)脉冲电源在电极之间施加高电压击穿气体产生带电粒子流；
[0016](2)角度调节件转动驱动永磁体组件角度改变，永磁体产生的磁场与电极之间的夹角改变，磁场的洛仑磁力对带电粒子作用的方向改变，实现气流流动方向的改变。
[0017]有益效果：本专利技术在不额外消耗能源的情况下，通过不同特性非金属材料零件之间的机械传动以及永磁体实现射流方向的偏转；通过非金属材料进行电弧激励器的制作，降低了激励器的制作难度，同时提高了激励器的实用性；可以实现了射流方向在
‑
90～90
°
内的任意角度偏转，大大提高了表面电弧放电激励器实际应用中的主动性和适用范围，极大地提高了流动控制的效率。
附图说明
[0018]图1是本专利技术整体结构示意图；
[0019]图2是激励器主体结构示意图；
[0020]图3是传动组件结构示意图；
[0021]图4是永磁体固定壳体结构示意图；
[0022]图5是角度调节件结构示意图；
[0023]图6是支撑弯管结构示意图；
[0024]图7是施加脉冲电压后，在有/无磁场状态下气流流动的方向图；
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。
[0026]如图1所示，本例提供的气流流动方向可变的电弧放电激励器装置包括脉冲电源装置1、电极2、支撑壳体31、传动组件、永磁体固定壳体7和永磁体，在支撑壳体31上布置弦型纯钨电极，使电极裸露表面与支撑壳体31表面齐平，通过导线将电极与脉冲电源装置进行连接，通过同步信号控制器打开脉冲电源，在弦型电极之间施加高电压击穿气体，从而获得等离子体；通过调节脉冲电源的放电频率、脉宽从而获得稳定的带电粒子流，实现表面电弧放电激励器的基本流动控制能力，产生稳定的对流。
[0027]如图2
‑
6所示，永磁体组件放置在支撑壳体31内，永磁体组件包括括永磁体固定壳
体7和永磁体，永磁体放置在永磁体固定壳体7内，永磁体固定壳体7底部与支撑壳体之间设置有弹性装置13，本例中优选弹簧，弹簧的作用是进行角度的固定以及支撑，若无弹簧，装个传动装置会一直转动，无法固定角度，通过弹簧与凸起的配合可以固定传动机构的转动量。同时，当需要调节新的角度时，将凸起退出装置壳体，弹簧便能将永磁体的支撑壳体反弹回最初的位置，从而方便新角度的调节。永磁体固定壳体的两侧设置有有延伸至支撑壳体外的伸出轴，传动组件包括两个长传动杆4和两个短传动杆5，两个长传动杆4安装在支撑直管内，支撑直管安装在支撑壳体31内，两个短传动杆5分别安装两个支撑弯管6内，两个支撑弯管6为U形结构，两个支撑弯管6分别设置在支撑壳体31的两侧，每个支撑弯管6一端套在对应的长传动杆4上，另一端套在对应的永磁体固定壳体的伸出轴10上，支撑弯管6起固定短传动杆5的作用，每个长传动杆4一端与对应的短传动杆5通过啮合的传动齿轮组连接，另一端与角度调节件8通过啮合的传动齿轮组连接，长传动杆和短传动杆上分别设置有弧槽，弧槽内安装有可实现长传动件4或短传动杆5在对应的支撑管内转动的滚珠9，支撑弯管和支撑直管沿内壁圆周设置有与滚珠适配的弧槽11，永磁体组件的伸出轴10上设置有弧槽，弧槽内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气流流动方向可变的电弧放电激励器装置，包括脉冲电源装置(1)、电极(2)和激励器主体(3)，所述电极(2)设置在激励器主体上并与脉冲电源装置电连接，其特征在于，所述激励器主体包括支撑壳体(31)、永磁体组件、传动组件和角度调节件，所述永磁体组件，所述永磁体组件放置在支撑壳体内，所述永磁体组件底部与支撑壳体之间通过弹性装置(13)连接，所述永磁体组件两侧设置有延伸至支撑壳体外的伸出轴(10)，所述传动组件安装在支撑壳体内，所述角度调节件(8)与传动组件一端触接，所述传动组件另一端与永磁体组件的伸出轴触接，所述角度调节件(8)上设置有可卡入支撑壳体进行定位的凸起，所述角度调节件转动驱动传动组件转动，所述传动组件转动驱动永磁体组件组件转动进而实现气流流动方向的改变。2.根据权利要求1所述的气流流动方向可变的电弧放电激励器装置，其特征在于，所述永磁体组件包括永磁体固定壳体(7)和永磁体，所述永磁体放置在永磁体固定壳体(7)内。3.根据权利要求2所述的气流流动方向可变的电弧放电激励器装置，其特征在于，所述角度调节件、传动组件、支撑壳体和永磁体固定壳体均采用绝缘非金属材料制成。4.根据权利要求2所述的气流流动方向可变的电弧放电激励器装置，其特征在于，所述角度调节件和传动组件均采用聚醚砜制成，支撑壳体采用聚酰亚胺制成，永磁体固定壳体采用双马来酰亚胺制成，所述弹性装置由氰酸酯树脂制成。5.根据权利要求2所述的气流流动方向可变的电弧放电激励器装置，其特征在于，所述传动组件包括长传动杆(4)和短传动杆(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：史志伟，孙志坤，孙琪杰，孙全兵，殷镇权，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：