[实用新型]一种沿面介质阻挡放电等离子体流动控制性能优化的装置

说明书

本实用新型属于大气压低温等离子体应用技术领域，涉及一种大气压沿面介质阻挡放电等离子体流动控制性能优化的装置及使用方法。所述的装置包括上电极、介质板、下电极、交流高压电源，所述的上、下电极采用方形铝箔电极，电极的宽度、长度可根据需求自行设计，介质板为微孔绝缘介质板，本实用新型中采用的是微孔氧化铝陶瓷介质板；上、下电极分别不对称粘在微孔氧化铝陶瓷介质板的上表面和下表面，且下电极被绝缘胶带覆盖；上电极作为高压电极，连接外界交流电源的高压端；下电极作为接地电极，与地线连接；所述的微孔氧化铝陶瓷介质板设有不少于一排水平微孔带。本实用新型能获得大扰动速度、强推力、高性能的等离子体流动控制能力。

技术领域

本实用新型属于大气压低温等离子体应用技术领域，涉及一种大气压沿面介质阻挡放电等离子体流动控制性能优化的装置及使用方法。

背景技术

物体在流动的过程中会受到阻力的作用，从而运动受阻，产生噪音、振动，更为严重时会导致物体的失稳、变形，这一问题在航空航天领域中极为突出。为了保证飞行器的稳定工作，对其实施一定的流动控制变得重要。

大气压沿面介质阻挡放电等离子体主动流动控制技术由于其具有没有运动部件，不改变既有的气动外形，重量轻，结构简单易安装，反应速度快激励频带宽，激励参数便于实时调控，能耗低等优点而备受关注。等离子体中的带电粒子在电场的作用下加速运动并与中性气体分子发生碰撞，传递动量，产生电流体动力，诱导气流发生定向移动，产生离子风，便具有了流动控制的能力。目前针对亚声速的流动控制的最低目标是实现对流速100m/s的气流控制，因为100m/s可以达到飞行器的起降速度，所以就有了实际的应用价值。但现在沿面介质阻挡放电等离子体产生的最大诱导气流速度才10.5m/s，对于实际应用还远远不够，所以等离子体流动控制的性能还需更进一步的提升。

实用新型内容

针对现有技术提升等离子体流动控制性能的局限，本实用新型提供一种大气压沿面介质阻挡放电等离子体流动控制性能优化的装置及使用方法。本实用新型采用微孔介质阻挡沿面放电结构，与传统介质板沿面放电相比能够产生大速度的扰动气流，在流动控制性能方面发挥着一定的优势。

本实用新型的技术方案为：

一种沿面介质阻挡放电等离子体流动控制性能优化的装置，该装置能够加强放电，与传统介质板沿面放电相比能够产生大速度的扰动气流，包括上电极、介质板、下电极、交流高压电源，所述的上、下电极采用方形铝箔电极，电极的宽度、长度可根据需求自行设计，介质板为微孔绝缘介质板，本实用新型中采用的是微孔氧化铝陶瓷介质板；上、下电极分别不对称粘在微孔氧化铝陶瓷介质板的上表面和下表面，且下电极被绝缘胶带覆盖；上电极作为高压电极，连接外界交流电源的高压端；下电极作为接地电极，与地线连接；所述的微孔氧化铝陶瓷介质板设有不少于一排水平微孔带。电极结构也可细丝状的，锯齿状的电极。

所述的微孔带与上电极平行。

所述上电极与水平微孔带以及下电极的间距均可调节。

所述微孔带长度不小于上、下电极的有效长度。

所述微孔带中的彼此相邻的微孔孔心距相等。

所述微孔带中微孔数不易过少，1mm长度内不少于1个微孔。

所述的铝箔电极为方形且四个顶角为弧形，以防止产生尖端放电。

所述的方形铝箔电极的宽度可根据需求调节。

所述的交流电源频率可根据放电要求选取，电压幅值可根据上下电极间距以及介质板厚度确定，所述的电源频率为5kHz，电压峰峰值选取范围为13kV～21kV。

采用上述的装置得到大扰动速度、强推力、高性能的等离子体流动控制的方法，包括以下步骤：

第一步，设计电极与微孔带的位置；