[发明专利]用于在气动型材的表面上控制流动的促动器

说明书

一种用于安置在气动型材(P)的表面上的组件(F)，其具有由促动器构成的阵列，所述促动器构成为压电促动器和等离子促动器。

技术领域

本发明涉及前述类型的促动器，所述促动器构成用于进行流动控制，更确切地说，用于控制在促动器旁流动经过的流体、尤其空气的分界面或壁附近的流动。由此例如能够以不同的类型和方式改变和优化气动型材、例如飞行器、尤其飞机的承载面或控制面，以及例如风力设备的叶片的特性。

背景技术

由S.Grundmann等在“Plasma zur 用于流动控制的等离子”，Wissenschaftsmagazin der TU Darmstadt(达姆施塔特工业大学科学杂志)，2009年秋，第64-67页中提出借助于等离子促动器进行流动控制，所述等离子促动器构成为DBD促动器(DBD：dielectric barrier discharge介质阻挡放电；德文也称作为DBE：dielektrische Barriereentladung)。

也由R.Erfani等在Development of DBD plasma actuators:The doubleencapsulated electrode(DBD等离子促动器的发展：双重封装电极)，Acta Aeronautica109(2015)，第132-143页，ELSEVIER出版社提出飞行器的承载面上的气流流动的影响。在那里描述了DBD促动器，该DBD促动器具有一个封装的电极(SDBD促动器)或多个封装的电极(MEE促动器)。在SDBD促动器的最简单的情况下，设有露出的电极，所述电极连接到高压供电装置上(典型地处于kV范围中)，所述高压供电装置借助交流电压(或以脉冲的方式)运行(典型地借助kHz范围中的交流电压运行)。

露出的电极在上方设置在电介质层上，在所述电介质层的下侧中设有封装的电极，所述电极与地电连接。整个DBD促动器安装在基底上。

在DBD促动器运行时，在露出的电极处从环境空气中产生等离子，即离子化的空气，所述等离子由离子和电子构成。

此外，也已知压电元件作为促动器，其中将由压电晶体或压电陶瓷构成的小板封入两个电极之间。在施加电压的情况下，产生机械运动(压电促动器，所谓的逆压电效应)，或在机械力作用的情况下在两个电极之间产生电压(压电效应)。

发明内容

本发明所基于的目的是提供促动器，所述促动器涵盖宽的使用范围，所述使用范围除了流动控制还实现其他的影响可行性。

首先，本发明基于如下知识：将至少一些这种前面提出的促动器、但是还有相应地构成的传感器能够构成为具有在微米范围中的最小尺寸的所谓的微系统。对此，国际上惯用术语MEMS系统(MEMS：micro electro-mechanical systems微电子机械系统)。

本发明还基于如下知识：促动器在适当的构成方案中除了流动影响也能够用于清洁气动型材的表面和/或用于测量局部的气动参数。

术语“清洁表面”在此能宽泛地理解并且例如包括：原本的清洁以及分离污染物，防止积聚在表面上，或例如防止或分离表面上的积冰。

术语“用作为用于测量局部气动参数的传感器”也能够宽泛地理解并且例如包括：测量压力或剪力、流动方向、温度或流动状态。

所述目的通过根据本发明的、具有MEMS促动器的组件来实现，其中薄膜能够安装在气动型材的表面上。本发明的有利的设计方案在下文中提出。

根据本发明，提出具有阵列的组件，所述阵列具有压电元件和DBD元件(构成或用作为促动器和/或测量元件)的组合，其中两种类型的促动器(压电和DBD)中的至少一种以MEMS技术构成。