技术摘要：
本发明公开了一种提升环形电极激励器射流强度的装置及其工作方法，装置包括介质阻挡放电激励器、等离子体合成射流激励器、绝缘介质和高压电源，介质阻挡放电激励器包括环形高压电极和环形接地电极，等离子体合成射流激励器包括激励器腔体、第一电极和第二电极，绝缘介  全部
背景技术：
对飞行器外部流场的控制具有很重要的实际应用价值，高效的流动控制系统不仅 能够显著的提高飞行器的工作性能，而且能够节省大量的燃料消耗。这使得流动控制技术 成为流体力学研究的前沿和热点。在流动控制中，等离子体控制作为主动流动控制的一种 方法，具有无运动部件、结构简单、工作频带宽和响应速度快等优势而受到世界各国研究机 构的广泛关注。尤其是介质阻挡放电激励器和等离子体合成射流激励器，他们分别适用于 低速飞行器和超音速飞行器的主动流动控制。介质阻挡放电激励器由表面裸露电极、掩埋 电极和中间绝缘介质构成。Santhanakrishnan设计的一种环形电极介质阻挡放电激励器， 上表面环形电极接通高压脉冲电源的高压输出端，下表面环形电极接通脉冲电源的接地 端，当电极两端的电压超过击穿电压时，电极附近的空气被击穿电离形成等离子体，等离子 体中的带电粒子通过与中性气体分子碰撞，诱导近壁面气体的宏观加速，形成近壁面气体 射流，在飞行器的工作过程中起到流动控制的作用。 然而由于工作原理的限制，导致介质阻挡放电激励器的诱导射流速度不高(小于 30m/s)，远远达不到对高速飞行器表面流场起到控制作用的射流速度。为了获得大面积低 能耗、高密度的适合高速飞行器流动控制的等离子体射流，国内外主要围绕激励器结构参 数、绝缘介质、电极材料及形状开展了大量的研究工作。总结提高射流速度的方法主要有以 下几点：一是优化激励器结构；二是采用三电极介质阻挡放电激励器提高射流速度；三是利 用双电源供电模式产生表面滑闪放电，既有利于大面积等离子体的产生，又可以提高射流 速度及推力。但现有环形电极介质阻挡放电激励器仍然存在射流强度低的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种提升环形电极激励器射流强度的装置及其工作方法。 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 一种提升环形电极激励器射流强度的装置，包括介质阻挡放电激励器、等离子体 合成射流激励器、绝缘介质和高压电源，所述介质阻挡放电激励器包括环形高压电极和环 形接地电极，所述等离子体合成射流激励器包括激励器腔体、第一电极和第二电极，所述绝 缘介质的上下表面之间具有一通孔，所述环形高压电极位于所述绝缘介质的上表面上，所 述环形接地电极位于所述绝缘介质内，所述通孔的中心轴线穿过环形高压电极和环形接地 电极的中心孔，所述激励器腔体与绝缘介质的下表面连接，所述通孔与所述激励器腔体连 通，所述第一电极和第二电极分别伸入所述激励器腔体内，所述高压电源为介质阻挡放电 激励器和等离子体合成射流激励器供电。 一种提升环形电极激励器射流强度的装置，包括介质阻挡放电激励器、等离子体 4 CN 111577561 A 说　明　书 2/5 页 合成射流激励器、绝缘介质和高压电源，所述介质阻挡放电激励器包括环形高压电极和环 形接地电极，所述等离子体合成射流激励器包括第一电极和第二电极，所述绝缘介质的上 下表面之间被连通的第一孔和第二孔贯穿，所述环形高压电极位于所述绝缘介质的上表面 上，所述环形接地电极位于所述绝缘介质内，所述第一孔穿过环形接地电极的中心孔，所述 第一孔的中心轴线穿过环形高压电极的中心孔，所述第二孔的内部腔体形成激励器腔体， 所述第一电极和第二电极分别自绝缘介质伸入所述激励器腔体内，所述高压电源为介质阻 挡放电激励器和等离子体合成射流激励器供电。 进一步地，所述通孔或第一孔的中心轴线与环形高压电极和环形接地电极的中心 轴线重合。 进一步地，所述环形高压电极和环形接地电极平行放置。 进一步地，所述环形接地电极的外直径等于环形高压电极的内直径。 进一步地，所述绝缘介质和/或激励器腔体的材料为聚四氟乙烯、陶瓷或者氮化 硼。 进一步地，所述环形高压电极、环形接地电极、第一电极和第二电极的材料为铜或 钨。 进一步地，所述绝缘介质为圆柱形，底面直径30mm、高度10mm，所述环形接地电极 的内直径2mm、外直径10mm，所述环形高压电极的内直径10mm、外直径25mm，所述绝缘介质的 通孔或第一孔的孔径1mm，所述激励器腔体的直径4mm、高度5mm，第一电极和第二电极的直 径0.5mm、间距1mm。 根据上述所述的提升环形电极激励器射流强度的装置的工作方法，所述装置用于 飞行器的流动控制，所述工作方法包括三种模式： 第一模式：当飞行器处于亚音速飞行时，介质阻挡放电激励器工作，等离子体合成 射流激励器关闭，介质阻挡放电激励器工作产生的低速射流即可起到控制作用； 第二模式：当飞行器处于跨音速飞行时，介质阻挡放电激励器关闭，等离子体合成 射流激励器工作，等离子体合成射流激励器工作所产生的高速射流即可满足流动控制的需 求； 第三模式：当飞行器处于超音速或高超声速飞行时，介质阻挡放电激励器和等离 子体合成射流激励器同时工作以实现对飞行器外部流场流动控制。 本发明与现有技术相比，其显著优点在于： (1)本发明无运动部件，响应速度快，工作频带宽，可靠性高； (2)本装置结构简单，可嵌于飞行器表面，所占空间位置小，可用于各种飞行速度 的飞行器，介质阻挡放电激励器所产生的射流速度可用于低速飞行器的流动控制，等离子 体合成射流激励器所产生的速度可达300m/s以上，可用于高速飞行器的流动控制，两种激 励器共同使用，可用于高超声速飞行器的流动控制，使用灵活，适用范围广； (3)无需气源供应，气体来源于外界空气，在压力差的作用下气体可自动回填，两 种等离子体激励器所产生的射流均属于零质量通量射流； (4)通过电路设计可以使得介质阻挡放电激励器与等离子体合成射流激励器共用 一个电源，从而能够更好的对这两种激励器进行协调控制，使得这两者的射流产生过程同 步。 5 CN 111577561 A 说　明　书 3/5 页 附图说明 图1为本发明提升环形电极激励器射流强度的装置第一实施例结构示意图。 图2为本发明提升环形电极激励器射流强度的装置第二实施例结构示意图。 图3为本发明提高环形电极介质阻挡放电激励器射流强度装置的轴测图。 图4为本发明提高环形电极介质阻挡放电激励器射流强度装置的俯视图。 图5为本发明提高环形电极介质阻挡放电激励器射流强度装置的侧视图。 图6为实现两种激励器协同作用的电路图。