[發(fā)明專利]隔離段橫向支板磁控放電裝置及其對隔離段流動控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810909805.6 | 申請日： | 2018-08-10 |
| 公開（公告）號： | CN109184951B | 公開（公告）日： | 2019-06-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄭博睿;劉雄;葛暢;柯熙政 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安理工大學(xué) |
| 主分類號： | F02K7/10 | 分類號： | F02K7/10;F02K7/00;F02C7/057 |
| 代理公司： | 西安弘理專利事務(wù)所 61214 | 代理人： | 胡燕恒 |
| 地址： | 710048*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 隔離段 橫向支板 底板 放電電極 永磁體 磁控放電 成對的 側(cè)板 進(jìn)氣道 燃燒室 預(yù)估 磁控裝置 流動控制 流動區(qū)域 數(shù)值模擬 上表面 下表面 前緣 點火 | ||
本發(fā)明公開的隔離段橫向支板磁控放電裝置，包括橫向支板、放電電極及永磁體；橫向支板兩側(cè)固定在隔離段兩端的側(cè)板上，在橫向支板的下表面及隔離段底板的上表面沿流向均布置有成對的放電電極；永磁體設(shè)置在隔離段底板內(nèi)部，永磁體安裝在隔離段底板內(nèi)部的放電電極的下方。本發(fā)明裝置的控制方法首先，通過數(shù)值模擬，預(yù)估進(jìn)氣道底板附近的低能流動區(qū)域的厚度，以該厚度為隔離段橫向支板的前緣安裝高度，在隔離段安裝橫向支板，橫向支板兩側(cè)固定在隔離段兩端的側(cè)板上，然后在橫向支板內(nèi)部和底板內(nèi)部沿流向布置成對的放電電極，在底板內(nèi)部，放電電極的下方安裝永磁體，最后，磁控裝置在燃燒室點火以后開始工作。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于超燃沖壓發(fā)動機隔離段性能優(yōu)化和等離子體流動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隔離段橫向支板磁控放電裝置，本發(fā)明還涉及該種隔離段橫向支板磁控放電裝置提升超燃沖壓發(fā)動機隔離段抗反壓性能流動的控制方法。
背景技術(shù)
隔離段是超燃沖壓發(fā)動機的重要組成部分，它位于高超聲速進(jìn)氣道與燃燒室之間，主要功能是作為它們之間的氣動和壓力緩沖段，容納燃燒室工作時在進(jìn)氣道內(nèi)產(chǎn)生的預(yù)燃激波，將進(jìn)氣道出口的高速低壓氣流與燃燒室入口的低速高壓環(huán)境匹配起來。當(dāng)燃燒室反壓上升時壓力前傳直至影響到內(nèi)收縮段的流場將導(dǎo)致進(jìn)氣道的不啟動，有邊界層條件下燃燒室反壓極易對進(jìn)氣道工作造成影響，因此，隔離段抗反壓性能是該部件的關(guān)鍵性能，根據(jù)隔離段的在反壓前傳過程中的流動機理，對其進(jìn)行有針對性的流動控制，提升隔離段抗反壓性能，具有重要的理論和工程研究價值。
隨著流動控制技術(shù)逐步成為研究熱點，更多的主/被動的流動控制方法應(yīng)用到隔離段的設(shè)計與性能優(yōu)化上來，目的是通過較為簡單的方式獲得隔離段性能的提升。目前主要的控制技術(shù)一般是在隔離段中設(shè)置邊界層抽吸槽和針對其安裝位置、抽吸反壓、抽吸構(gòu)型進(jìn)行優(yōu)化，來控制隔離段內(nèi)的激波/邊界層干擾，對角區(qū)的低能流動進(jìn)行抽吸能有效地穩(wěn)定激波串位置，縮短激波串的前傳距離，從而改善隔離段的抗反壓性能，但抽吸也將帶來一定的流量損失。斜坡漩渦生成器也被用于優(yōu)化隔離段抗反壓性能，該方式雖然在高來流馬赫數(shù)下能有效的提高隔離段的抗反壓能力，但是在低馬赫數(shù)下可能會造成性能的惡化，而且斜坡漩渦發(fā)生器對隔離段內(nèi)流動均勻性、總壓恢復(fù)能力也將帶來一定的影響。從目前的研究現(xiàn)狀來看，應(yīng)用于隔離段的流動控制手段還比較少，并且都存在一定的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種隔離段橫向支板磁控放電裝置，能夠利用等離子體在磁場中受到的洛倫茲力，在整個隔離段長度范圍內(nèi)對低能流動區(qū)域進(jìn)行加速、補能，使其在隔離段出口區(qū)域與主流重新匯聚、摻混，形成高品質(zhì)、高抗反壓性能的隔離段出口流動。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種隔離段橫向支板磁控放電裝置對隔離段流動控制方法，解決了現(xiàn)有隔離段流動控制方法中存在的流量損失、流場均勻度下降、總壓恢復(fù)性能下降的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：隔離段橫向支板磁控放電裝置，包括橫向支板、放電電極及永磁體；橫向支板兩側(cè)固定在隔離段兩端的側(cè)板上，在橫向支板的下表面及隔離段底板的上表面沿流向均布置有成對的放電電極；永磁體設(shè)置在隔離段底板內(nèi)部，永磁體安裝在隔離段底板上表面的放電電極的下方。
本發(fā)明的特點還在于：
橫向支板上表面與隔離段中來流方向平行，橫向支板下表面的一端設(shè)有尖前緣，后轉(zhuǎn)為與隔離段下表面平行，最后在橫向支板的另一端同樣以尖后緣與橫向支板的上表面相交。
放電電極的端面與橫向支板的下表面及隔離段底板的上表面貼合平齊。
永磁體所產(chǎn)生的磁場強度為0.8T到1.0T。
成對的放電電極之間的高壓擊穿電壓15000V到20000V，低壓維持電壓5000V到6000V。
本發(fā)明所采用的另一個技術(shù)方案是：
采用上述的隔離段橫向支板磁控放電裝置，具體步驟如下：
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