[发明专利]基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置和方法

权利要求书

1.基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，包括高压激励电源、等离子体激励器、加热层、液体发生器、加热电源、信号发生器和PIV装置；

其中，所述高压激励电源为所述等离子体激励器提供驱动电压；

所述等离子体激励器用于在流场环境中近壁面诱导产生射流，并通过发烟液体为流场环境中近壁面补充示踪粒子；

所述液体发生器用于为所述等离子体激励器提供发烟液体；

所述加热层与所述加热电源连接，所述加热层用于对所述等离子体激励器中的发烟液体进行加热；

所述信号发生器输出多通道触发信号，用于控制所述高压激励电源、液体发生器和加热电源的工作状态；

所述PIV装置用于采集流场数据。

2.根据权利要求1所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，所述等离子体激励器包括上层电极、绝缘介质层、下层电极和润湿性油布；

所述上层电极和润湿性油布均位于所述绝缘介质层的外侧，所述下层电极位于所述绝缘介质层的内侧；

所述上层电极连接所述高压激励电源的正极，所述下层电极连接所述高压激励电源的负极并接地；

所述润湿性油布用于储存所述液体发生器产生的发烟液体，且所述发烟液体能够从所述润湿性油布中含量高的区域向含量低的区域渗透。

3.根据权利要求2所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，所述上层电极和下层电极采用铜制成；

所述绝缘介质层采用环氧树脂、陶瓷或聚酰亚胺制成。

4.根据权利要求2所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，所述上层电极和下层电极为矩形、锯齿形或圆形结构。

5.根据权利要求2所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，所述发烟液体为乙二醇、丙二醇或橄榄油。

6.根据权利要求2所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，所述液体发生器位于所述润湿性油布的上方，所述液体发生器向所述润湿性油布一侧补充发烟液体。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，所述加热层中布满电阻丝，所述加热层能够在所述加热电源的控制下产生高温。

8.根据权利要求1-6任一项所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量装置，其特征在于，所述高压激励电源为交流电源、微秒脉冲电源或纳秒脉冲电源。

9.基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-8任一项所述的流场测量装置实现，具体包括：

控制粒子发生器向流场环境中散布示踪粒子；

示踪粒子遍布流场时，控制PIV装置开始采集流场数据，同时打开信号发生器控制高压激励电源、加热电源和液体发生器工作；

高压激励电源工作从而控制等离子体激励器诱导产生射流，加热电源同步工作控制加热层升温，等离子体激励器中的发烟液体在加热下雾化向流场中注入示踪粒子，补充近壁面由于射流出现的粒子空白区，液体发生器同步工作，向等离子体激励器中补充发烟液体；

PIV装置获取流场数据完毕，信号发生器输出信号控制高压激励电源、加热电源和液体发生器关闭。

10.根据权利要求9所述的基于介质阻挡放电等离子体激励器的流场测量方法，信号发生器的通道A连接高压激励电源；信号发生器的通道B连接加热电源和液体发生器；信号发生器的输出信号为方波，通道A根据放电模式输出定常/非定常信号控制高压激励电源工作，在高压激励电源整个工作期间通道B输出信号控制加热电源和液体发生器同步工作。