[发明专利]组合式等离子体流动控制装置及其调控进气道激波/附面层干扰流动分离的方法

摘要

提供一种组合式等离子体流动控制电路系统，包括进气道简化模型(3)，激波发生器(4)，脉冲电弧放电等离子体激励器(1)，脉表面介质阻挡放电等离子体激励器(2)，圆柱形垂直通孔(5)，脉冲电源(6)。还提供一种组合式等离子体激励调控进气道激波/附面层干扰流动分离的方法。通过组合式等离子体激励控制装置，一方面利用流向阵列式高频小能量脉冲电弧等离子体冲击波激励，实现对进气道入射激波的持续扰动，从而削弱激波强度；一方面利用表面介质阻挡放电等离子体冲击波激励诱导展向旋涡结构，促进边界层转捩，从而提高抑制流动分离的能力。

主权项

1.一种组合式等离子体流动控制装置，其特征在于，包括进气道简化模型(3)，激波发生器(4)，脉冲电弧放电等离子体激励器(1)，脉表面介质阻挡放电等离子体激励器(2)，圆柱形垂直通孔(5)；其中进气道简化模型(3)为中空长方体形壳体，内部开有长方体通孔，用来模拟二维进气道构形，气流从左入口进，从右出口出，进气道简化模型(3)采用绝缘材料制成；激波发生器(4)为三棱柱体斜坡，通过螺栓固定于进气道简化模型(3)上壁面的内表面，用来模拟产生在来流条件下进气道进口产生的入射斜激波；激波发生器(4)采用绝缘材料制成；激波发生器(4)前方的进气道上壁面加工有圆柱形垂直通孔(5)，具体个数根据需要确定，用于安装脉冲电弧放电等离子体激励器(1)；圆柱形垂直通孔(5)沿流向阵列排布，流向间距相等；脉冲电弧放电等离子体激励器(1)的形状为圆柱形，主体采用绝缘介质材料制作，直径略小于圆柱形垂直通孔(5)直径以便于放入，脉冲电弧放电等离子体激励器(1)的正、负两个放电电极贯穿绝缘介质圆柱并置于其中，正、负两个放电电极在绝缘介质圆柱中对称放置且彼此平行，正、负两个放电电极下端与绝缘介质圆柱上表面齐平，正、负两个放电电极上端穿出绝缘介质圆柱下表面并与导线相连；整个脉冲电弧放电等离子体激励器(1)固定于圆柱形垂直通孔(5)中，脉冲电弧放电等离子体激励器(1)下表面与进气道上壁面齐平，脉冲电弧放电等离子体激励器(1)上表面与进气道外表面齐平，沿流向共有N组脉冲电弧放电等离子体激励器(1)，分别为第一、第二、...第N脉冲电弧放电等离子体激励器(1‑1，1‑2，...1‑N)，相邻脉冲电弧放电等离子体激励器(1)之间流向间距相等；脉表面介质阻挡放电等离子体激励器(2)包括裸露电极、覆盖电极和绝缘介质三部分；脉表面介质阻挡放电等离子体激励器(2)固定于进气道下壁面前缘，沿流向布置的具体位置和个数M根据需要确定，展向长度与进气道下表面展向宽度一致；相邻脉表面介质阻挡放电等离子体激励器(2)之间的流向间距相等。