[发明专利]一种异侧电弧放电激励控制凹腔流动的方法

权利要求书

1.一种异侧电弧放电激励控制凹腔流动的装置，其特征在于具体包括：上侧平板、下侧平板、激励块和高压直流电源；其中

上侧平板右侧有面向下的凹腔，沿流向为凹腔长度方向、沿展向为凹腔宽度方向，凹腔底壁距离上侧平板后缘保持一定间距，凹腔长度为L，深度为D；上侧平板的上侧壁板前缘具有第一斜角，第一斜角顶点位于上侧平板底面上，自上侧平板底面沿逆时针方向展开；

下侧平板的下侧壁板前缘具有第二斜角，第二斜角顶点位于下侧平板上表面，自下侧平板上表面沿顺时针方向展开；下侧平板打有多个两级圆柱形通孔，用于固定等离子体激励器，上级通孔用于固定放电电极，上级通孔的直径等于或略大于放电电极的直径，便于上级通孔内壁与放电电极之间形成紧配合；下级通孔用于固定连接放电电极的导线；

将含有所述多个两级圆柱形通孔及其内部布置的放电电极和导线的下侧平板区域称为激励块，激励块的位置在流向上位于凹腔上游，所述多个两级圆柱形通孔呈M×N个阵列型排布，沿展向M个，M为偶数，沿流向N个；展向上紧邻的两个放电电极为一对放电电极，构成一个激励器；M×N个放电电极按照先展向、后流向的顺序，通过串联的方式连接，并且，展向第一排第一列放电电极（ 1-1） 通过相应的下级通孔内与其相连的高压导线与高压直流电源高压端相连，展向第N排第M列放电电极N-M与通过相应的下级通孔内与其相连的高压导线与高压直流电源低压端相连；中间的各组放电电极，依次串行连接；

采用N个高压直流电源分别为N排展向激励器供电；

高压直流电源输出端接同步控制器，同步控制器输出端分别控制N个高压直流电源的工作。

2.如权利要求1所述的异侧电弧放电激励控制凹腔流动的装置，其特征在于，当M＝6，N＝3时，沿流向共形成三对放电电极，展向有三排放电电极，共形成九对放电电极；每个放电电极标号为x-y，其中x、y分别表示该放电电极所处在流向和展向的位置，采用三个高压直流电源分别为三组展向激励器供电，对第一组展向激励器而言：第一放电电极（ 1-1） 通过相应的下级通孔内与其相连的高压导线与第一高压直流电源高压端相连，第二放电电极（1-2） 与第三放电电极（ 1-3） 各自通过相应的下级通孔内与其相连的高压导线直接相连，第四放电电极（ 1-4） 与第五放电电极（ 1-5） 各自通过相应的下级通孔内与其相连的高压导线相连，依此法依次将五个电极相连，第六放电电极（ 1-6） 通过相应的下级通孔内与其相连的高压导线与第一高压直流电源低压端相连；第二、三组展向激励器采用相同方式分别与第二、三高压直流电源连接。

3.如权利要求1所述的异侧电弧放电激励控制凹腔流动的装置，其特征在于，放电电极流向和展向间距均为1～5mm，电极采用无缝齐平式安装，其上端与下侧平板上表面齐平。

4.如权利要求1所述的异侧电弧放电激励控制凹腔流动的装置，其特征在于，上侧平板长度为350mm，厚度为20mm，前缘为15°的斜角，上侧平板设置有长L＝80mm，深度D＝10mm的开式凹腔，凹腔前缘距离平板前缘200mm；下侧平板长度为350mm，厚度为20mm，前缘为15°斜角，下侧平板的流向位置与上侧平板相同。

5.如权利要求1所述的异侧电弧放电激励控制凹腔流动的装置，其特征在于，相邻展向电极的间距为2.5mm，相邻展向电极对间距为15mm，相邻流向电极对的间距为15mm。

6.基于权利要求2所述的异侧电弧放电激励控制凹腔流动的装置，提供一种异侧电弧放电激励控制凹腔流动的方法，其特征在于，具体包括下列步骤：

步骤1：连接高压直流电源与放电电极，连接同步控制器与高压直流电源，具体如下：

对于第一组展向激励器而言，将第一放电电极（ 1-1） 与第一高压直流电源的高压端相连，展向上其他放电电极串联连接，将第六放电电极（ 1-6） 与高压直流电源的低压端相连；依此法连接第二、第三两组激励器；同步控制器的信号输出端通过多通道接口分别与三个高压直流电源的触发开关相连接；

步骤2：打开信号发生器开关，输出一个触发信号，通过多通道接口将该触发信号同时输送到三个高压直流电源的触发端；三个高压直流电源开始同步放电；

步骤3：在高压直流电源输出电势差的作用下，第一展向上的第一电极对、第二展向上的第一电极对、第三展向上的第一电极对首先被击穿，在平板表面形成电弧放电产生高压高温区域，而后依次顺序击穿展向上的其他电极对；

步骤4：持续的电弧放电产生的高压区给来流一个逆压梯度，主流流过该高压区时产生一道激波，激波与凹腔剪切层相互作用；阵列式的布局扩大了扰动区域；在来流条件下，相比于单通道激励，凹腔剪切层受到的扰动效应增加，控制效果增强。