[發明專利]一種超聲速混合層控制方法

有效

• 申請號: 201810198773.3
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108543486B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 王鵬;沈赤兵;羅振兵;周巖;方昕昕
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: B01F11/02
• 分類號: B01F11/02;B01F5/02
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 崔琳

1.一種超聲速混合層控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，利用射流對超聲速混合層施加擾動；

所述射流設置在超聲速混合層上游，即隔板靠近尾端的區域，通過射流對超聲速來流施加橫向以及展向的擾動，使超聲速來流具有一定的橫向和展向速度；

還包括S2步，即利用射流誘導產生激波，對超聲速混合層進一步施加擾動；所述射流設置在超聲速混合層流場內的中游或下游區域；

所述射流設置在超聲速混合層轉捩的流向位置壁面上；

沿流向布置多個等離子體合成射流激勵器，來流工況變化時，混合層轉捩位置也隨之變化，根據混合層轉捩位置開啟相應位置的等離子體合成射流激勵器，誘導產生激波。

2.根據權利要求1所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：步驟S1中所述射流或布置在隔板的上下表面，或布置在隔板的尾端。

3.根據權利要求2所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：

若所述射流布置在隔板上下表面，則射流出口角度或垂直于超聲速來流方向，或與超聲速來流方向傾斜0～45度；

若所述射流布置在隔板尾端，則射流出口角度或平行于超聲速來流方向，或與超聲速來流方向傾斜0～45度；

若布置在隔板上下表面，所述射流出口角度或垂直于超聲速來流方向，或與超聲速來流方向傾斜0～45度；傾斜角為在流向垂直的平面內，與橫向方向的夾角；

若布置在隔板尾端，所述射流出口角度或平行于超聲速來流方向，或與超聲速來流方向傾斜0～45度；傾斜角為在展向垂直的平面內，與流向的夾角。

4.根據權利要求1～3所述的任意一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：所述射流采用等離子體合成射流。

5.根據權利要求4所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：所述射流采用等離子體合成射流激勵器產生。

6.根據權利要求5所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：步驟S1中所述等離子體合成射流激勵器布置在兩股超聲速氣流之間的隔板內，等離子體合成射流激勵器的射流出口或布置在隔板的上下表面，或布置在隔板的尾端。

7.根據權利要求5所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：所述等離子體合成射流激勵器或為一個，或為一組等離子體合成射流激勵器組成的陣列。

8.根據權利要求5所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：所述等離子體合成射流激勵器或為單個兩電極，或為單個三電極等離子體合成射流激勵器。

9.根據權利要求8所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：

所述兩電極等離子體合成射流激勵器，由直流電源、放電電容、激勵器正極、激勵器負極、激勵器腔體和激勵器出口組成；工作時直流電源為放電電容充電，達到擊穿電壓后在激勵器腔體內氣體的電離，使得激勵器腔體內氣體膨脹并高速噴出，隨后由于射流噴出及激勵器腔體冷卻使得激勵器腔體內溫度和壓力下降，外部氣體重新充填激勵器腔體，為下一個循環做準備；

所述三電極等離子體合成射流激勵器，由直流電源、高壓脈沖電源、放電電容、激勵器正極、激勵器負極、激勵器點火電極、激勵器腔體和激勵器出口組成；工作時直流電源為放電電容充電，高壓脈沖電源在激勵器腔體內火花放電產生等離子體，使得激勵器正負極之間擊穿電壓降低，從而觸發放電電容放電，使得激勵器腔體內氣體膨脹并高速噴出，隨后由于射流噴出及激勵器腔體冷卻使得激勵器腔體內溫度和壓力下降，外部氣體重新充填激勵器腔體，為下一個循環做準備。

10.根據權利要求1所述的一種超聲速混合層控制方法，其特征在于：所述步驟S2選用和步驟S1相同的裝置產生射流。