[实用新型]介质阻挡放电等离子体激励器及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种介质阻挡放电等离子体激励器以及由至少两个相同的该激励器组成的介质阻挡放电等离子体激励器系统。

背景技术

介质阻挡放电等离子体激励器是一种前沿的主动流体控制技术，可以有效提升机翼和动力装置的气动特性，达到增升/减阻的目的。

现有介质阻挡放电等离子体激励器的基本单元的主要结构是双电极单段式介质阻挡放电结构。具体的，包括平行布置的两条金属电极，一条电极埋入在绝缘性能良好的电介质内部，该电极接地；另一条电极布置在绝缘材料表面，裸露在环境大气之中，通过该电极输入交流高压。两条电极之间的空气放电，在绝缘介质表面产生低温等离子体。

这种双电极单段式介质阻挡放电等离子体激励器所产生的壁面射流的速度较低，难于应用于机翼的流动控制。虽然提高输入电压可以提升壁面射流的速度，但过高的输入电压会影响绝缘介质的性能和寿命，甚至破坏激励器。

实用新型内容

基于背景技术存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种介质阻挡放电等离子体激励器，该激励器能够有效提升壁面射流速度、提升激励器性能及寿命。具体方案如下：

一种介质阻挡放电等离子体激励器，所述激励器至少包括介质体，设置在所述介质体表面的第一电极、以及设置在所述介质体内部的第二电极和第三电极；所述第一电极、第二电极和第三电极相互平行；第一电极与第二电极之间的间距为第一间距d1，第二电极与第三电极之间的间距为第二间距d2；所述第一电极与所述第二电极之间能产生高密度等离子体，所述第三电极用于提升壁面射流速度。

特别是，所述间距d1小于所述间距d2。

特别是，所述第一电极的宽度w1≤所述第二电极的宽度w2＜所述第三电极的宽度w3。

特别是，所述介质体为绝缘材料；第一电极、第二电极和第三电极由金属制成。

特别是，所述第一电极和所述第三电极接至同一交流电压源；所述第二电极接地。

特别是，所述第一电极接至第一交流电压源，所述第三电极接至第二交流电压源，所述第一交流电压源和所述第二交流电压源频率相同、相位相反；所述第二电极接地。

特别是，所述第一电极接至第一交流电压源，所述第三电极接至第二交流电压源，所述第一交流电压源的频率高于所述第二交流电压源的频率，所述第二电极接地。

另一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种介质阻挡放电等离子体激励器系统，所述系统包括至少两组相同的上述的激励器。

本实用新型介质阻挡放电等离子体激励器在介质体的表面和内部相互平行地设置有三条电极，形成三电极两段式结构，对等离子体产生和气动激励既进行独立控制又有机统一，提升了等离子体激励器流动控制性能。优化了激励器的控制参数，获得更高的壁面射流速度，提高气动激励效果，更有效地进行流动控制。适用范围广，尤其适用于机翼/发动机流动控制领域。

本实用新型介质阻挡放电等离子体激励器系统包括至少两组相同的上述的激励器，可以诱导更高的壁面射流速度，获得更好的流动控制效果。

附图说明

图1是优选实施例一提供的介质阻挡放电等离子体激励器的结构示意图。

图中标记为：

1、介质体；2、等离子体；11、第一电极；12、第二电极；13、第三电极。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

优选实施例一：

本优选实施例提供一种介质阻挡放电等离子体激励器。如图1所示，激励器至少包括由绝缘材料制成的介质体1、设置在介质体1表面的第一电极11、以及设置在介质体1内部的第二电极12和第三电极13。第一电极11、第二电极12和第三电极13相互平行。在第一电极11与第二电极12之间的高频高压交流电作用下气体放电产生高密度等离子体，等离子体中的离子在第三电极13形成的强切向电场作用下获得切向速度，离子通过碰撞将能量传递给气体分子，从而提升壁面射流速度。上述高密度等离子体优选为密度高于10¹²cm^-3。

其中，第一电极11和第二电极12构成第一段，第二电极12和第三电极13构成第二段，总体形成三电极两段式介质阻挡放电等离子体激励器，提升了等离子体激励器流动控制性能。