[发明专利]一种基于光强分布的二维SDBD激励器流场获取方法

摘要

本发明涉及一种基于光强分布的二维SDBD激励器流场获取方法，是通过实验手段获取真实的仿真源项，再通过仿真计算获得二维SDBD激励器流场的方法。所述方法主要分为两大步，实验和仿真。其中实验主要有两个：电学实验，获取弦向截面最大电荷密度；光学实验，获取弦向截面光强分布函数，利用光强分布与电荷分布趋势一致的关系，得到光强分布函数。仿真则是按照唯象学模型，代入实验获取的源项，得到流场图。本发明所述方法特别适用于低气压下的SDBD激励器流场测量。

主权项

1.一种基于光强分布的二维SDBD激励器流场获取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据集总参数模型，建立SDBD激励器的等效电路，在等效电流源未向介质板表面放出电荷时，测得电源电压UHV和标准电容器Cm上的电压Um，得到比例系数k，其中k＝UHV/Um；步骤2，计算得到所述介质板的任一弦向截面的电荷量；根据Qm＝QCS+QES和UES＝UHV‑Um≈UHV(k‑1)/k，得到QCS＝UmCm‑(UHV(k‑1)/k)Cm/(k‑1)＝(Um‑UHV/k)Cm，Q＝QCS/l，其中，QCS为所述介质板上电荷总量，QES为暴露电极和植入电极组成电容器的电荷总量，Qm为整个等效电路的电荷总量，Q为所述介质板的任一弦向截面的电荷量，l为所述SDBD激励器暴露电极展向长度，Cm为标准电容器的电容；暴露电极向植入电极放电时，测得上述参数；步骤3，通过高速相机获取所述SDBD激励器放电图像，通过matlab将所述放电图像转化为灰度矩阵；通过matlab将灰度矩阵进行高斯函数拟合得到放电光强的光强分布函数G(x)；步骤4，根据∫ρc,maxG'(x)f(t)＝Q，计算得到ρc,max；其中，Q为所述介质板一弦向截面的电荷量，ρc,max为电荷密度最大值，f(t)＝sin(2πωt)为波形函数，取f(t)＝1，G'(x)为通过光强分布函数G(x)得到的电荷密度分布趋势函数；根据唯象学模型中放电区域电荷分布满足的关系式：ρc,w＝ρc,maxG'(x)f(t)，得到电荷密度分布函数ρc,w；步骤5，根据唯象学仿真方法，将电荷密度分布函数ρc,w带入唯象学模型，对二维SDBD激励器流场进行仿真流场计算，得到二维SDBD激励器流场。