[发明专利]滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器

权利要求书

1.滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器，其特征在于，由绝缘体(103)、第一放电电极(101)、第二放电电极(102)、第三放电电极(104)、第四放电电极(105)、等离子体电源(301)、耦合电容(302)组成；第一放电电极(101)、第二放电电极(102)和第三放电电极(104)、第四放电电极(105)分别组成第一、第二组等离子体激励器；其中

绝缘体(103)由耐高温绝缘体加工而成，整体构型为超燃冲压发动机常用的凹腔结构；凹腔前壁面与底面相垂直，保证来流形成较强的回流区；凹腔后壁面则与底面呈一定角度，以减小来流的阻力损失；

第一、第二、第三、第四放电电极(101、102、104、105)由耐高温金属材料加工而成；第一放电电极(101)由一整块电极板组成，布置于凹腔前竖直壁面靠近下端的位置，与下端存有间距，第一放电电极(101)整体呈长条型，其长度方向与凹腔底面和前壁面的交线平行，并且，第一放电电极(101)采用内嵌式安装，其表面与凹腔前壁面持平，第一放电电极(101)整体条型结构与凹腔底面和前壁面的交线平行；第二放电电极(102)由多个长方形电极组成，位于凹腔底面前部，多个长方形电极形成整齐的一排，彼此间隔，这排电极整体与凹腔底面和前壁面的交线平行，并与该交线之间存有间隔，第二放电电极(102)的数量由火焰稳定器尺寸决定，第二放电电极(102)同样采用内嵌式安装，电极表面与凹腔底面持平；第三放电电极(104)由多个长方形电极组成，位于凹腔底面后部，第三放电电极(104)的形状和布置方式与第二放电电极(102)类同；第四放电电极(105)由一整块电极板组成，布置于凹腔后部倾斜壁面，其形状和布置方式与第一放电电极(101)类同；

第一放电电极(101)与第四放电电极(105)分别与等离子体电源(301)的阳极相连，第二放电电极(102)与第三放电104的各个长方形电极则分别与多个耦合电容(302)中的一个相串联，多个耦合电容(302)的另一端都与等离子体电源(301)的阴极相连；耦合电容(302)的数量等于第二放电电极(102)与第三放电电极(104)的长方形电极数量之和。

2.如权利要求1所述的滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器，其特征在于：

绝缘体(103)由氧化铝陶瓷加工而成；

第一、第二、第三、第四放电电极(101、102、104、105)由镍基高温合金加工而成；

等离子体电源(301)输出电压为5～20KV可调，频率6～30KHz可调；耦合电容(302)的电容值为330PF，耐压值为30KV。

3.一种使滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定的工作方法，其基于权利要求1或2所述的滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器，其特征在于：

当凹腔火焰稳定器中火焰处于不稳定工况，易熄灭时，等离子体电源(301)输出交流高压信号，第一、第二组等离子体激励器工作，产生大面积的等离子体区域；第一、第二等离子体通道(201、202)分别为第一、第二组放电电极产生的等离子体区域；所产生的等离子体作用于油气混合物，通过裂解作用将大分子转化为易于燃烧的小分子，通过加热作用提高局部温度，通过气动作用增强油气掺混，从而使得燃烧更为容易，减少熄火风险，拓展熄火边界。