一種高能射流激發(fā)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及主動流動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠產(chǎn)生較高動量或速度的穩(wěn)定射流的激發(fā)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在主動流動控制技術(shù)的發(fā)展過程中，為了能夠更好的解決高速流場流動控制領(lǐng)域的應用問題，設(shè)計了一些控制方案和控制設(shè)備。其中，利用電火花發(fā)生器產(chǎn)生高速合成射流是尚速流場流動控制的最為可彳丁的方案之一。
[0003]但是，目前的電火花發(fā)生器產(chǎn)生高速合成射流的方案也存在一些技術(shù)缺陷，比如形成的合成射流雖然噴射速度大，但質(zhì)量流量非常小，并且電火花發(fā)生器激發(fā)能量密度大，造成激發(fā)腔內(nèi)的空氣溫度和壓力急劇提高，一方面對激發(fā)腔的選材有特定要求，另一方面，不利于外界環(huán)境氣體在回填階段充分填充激發(fā)腔。因此，在很多設(shè)計方案中需要減小激發(fā)頻率而給予回填階段有足夠時間，或強化激發(fā)腔壁與外界空氣的換熱而達到降低進入激發(fā)腔的回填氣體溫度。但是，降低頻率就意味著導致在相同時間內(nèi)所激發(fā)的射流流量降低，在相同時間內(nèi)形成的合成射流對高速流場流動的控制和作用能力削弱。同時，由于激發(fā)腔的表面積較小，即使采取一些強化換熱降低表面溫度的措施，其效果也不理想。所以，單獨的電火花發(fā)生器產(chǎn)生的合成射流動量低，且發(fā)生器殼體和內(nèi)腔自然冷卻時間較長，工作頻率低。上述缺陷使得電火花發(fā)生器產(chǎn)生的合成射流難于在高速流場的流動控制上得到運用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實施例提供一種高能射流激發(fā)器，能夠在一股連續(xù)性流體進氣量不變的條件下，經(jīng)過電火花發(fā)生器能量的強化，大幅度增加連續(xù)性射流速度和動量。同時，這股連續(xù)性流體增加了電火花發(fā)生器腔的回填氣量，電火花發(fā)生器腔內(nèi)氣體恢復到工作前的密度所用時間縮短，從而增加電火花發(fā)生器的工作頻率。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]第一方面，本發(fā)明的實施例提供一種高能射流激發(fā)器，包括:陽極(1)、電火花發(fā)生器外殼(2)、陰極(3)、電火花發(fā)生器空腔(4)、連續(xù)性射流通道入口(5)、電火花發(fā)生器噴射孔(6)、連續(xù)性射流通道(7)、高能射流激發(fā)器外殼(8)和高能射流激發(fā)器噴射孔(9);所述電火花發(fā)生器空腔(4)的形狀為圓柱形帶孔腔體;所述高能射流激發(fā)器外殼(8)的形狀為圓柱形帶孔腔體;所述高能射流激發(fā)器外殼(8)包圍所述電火花發(fā)生器外殼(2);所述陽極(I)和所述陰極(3)通過導線與外置高壓電源相連并用于火花放電，所述電火花發(fā)生器空腔(4)另一端開口形成所述電火花發(fā)生器噴射孔(6);所述電火花發(fā)生器外殼(2)的外表面與所述高能射流激發(fā)器外殼(8)的內(nèi)表面組成所述連續(xù)性射流通道(7);在所述連續(xù)性射流通道(7)中，靠近所述電火花發(fā)生器噴射孔(6)的一端為所述高能射流激發(fā)器噴射孔(9)，遠離所述高能射流激發(fā)器噴射孔(9)的一端為所述連續(xù)性射流通道入口(5)。
[0007]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述高能射流激發(fā)器噴射孔(9)為收縮-擴張形狀且喉道處光滑過渡;所述電火花發(fā)生器噴射孔(6)的直徑與所述高能射流激發(fā)器噴射孔(9)的喉道的直徑相當。
[0008]結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述高能射流激發(fā)器外殼(8)與所述電火花發(fā)生器外殼(2)的間隔距離為所述電火花發(fā)生器噴射孔(6)的直徑的0.5-2.5倍。
[0009]結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述電火花發(fā)生器空腔
(4)的材料為導熱性能良好的金屬材料;所述高能射流激發(fā)器外殼(8)的材料為絕緣材料。
[0010]本發(fā)明實施例提供的高能射流激發(fā)器，與目前不具有連續(xù)性射流通道的電火花發(fā)生器相比，本實施例在電火花發(fā)生器產(chǎn)生射流的噴射階段，大幅度增加了連續(xù)性射流的速度和動量；同時，在電火花發(fā)生器的吸入階段，發(fā)生器吸入的更多溫度更低、密度更大的連續(xù)性射流氣體，在下一周期有更多的電火花發(fā)生器腔內(nèi)氣體可被利用。從而實現(xiàn)了在連續(xù)性射流進氣量不變的條件下，經(jīng)過電火花能量的強化，大幅度增加連續(xù)性射流速度及其動量。同時，電火花發(fā)生器回填的氣量增大，電火花發(fā)生器腔內(nèi)氣體恢復到工作前的密度所用時間縮短時間，電火花發(fā)生器的工作頻率能夠提高。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明實施例提供的高能射流激發(fā)器的示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明實施例提供的高能射流激發(fā)器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖的各個標號表示:1.陽極;2.高能射流激發(fā)器外殼;3.陰極;4.高能射流激發(fā)器空腔;5.連續(xù)性射流通道入口； 6.高能射流激發(fā)器噴射孔;7.連續(xù)性射流通道;8.高能射流激發(fā)器外殼;9.高能射流激發(fā)器噴射孔。
【具體實施方式】
[0015]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。下文中將詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0016]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。
[0017]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0018]本發(fā)明實施例提供的電火花發(fā)生器，如圖1以及圖2所示，包括:陽極(1)、電火花發(fā)生器外殼(2)、陰極(3)、電火花發(fā)生器空腔(4)、連續(xù)性射流通道入口(5)、電火花發(fā)生器噴射孔(6)、連續(xù)性射流通道(7)、高能射流激發(fā)器外殼(8)和高能射流激發(fā)器噴射孔(9)。
[0019]其中，電火花發(fā)生器空腔(4)的形狀為圓柱形帶孔腔體，高能射流激發(fā)器外殼(8)的形狀為圓柱形帶孔腔體，高能射流激發(fā)器外殼(8)包圍電火花發(fā)生器外殼(2)，陽極(I)和陰極(3)通過導線與外置高壓電源相連并用于火花放電，電火花發(fā)生器空腔(4)另一端開口形成電火花發(fā)生器噴射孔(6)，電火花發(fā)生器外殼(2)的外表面與高能射流激發(fā)器外殼(8)的內(nèi)表面組成連續(xù)性射流通道(7)，在連續(xù)性射流通道(7)中，靠近電火花發(fā)生器噴射孔(6)的一端為高能射流激發(fā)器噴射孔(9)，遠離高能射流激發(fā)器噴射孔(9)的一端為連續(xù)性射流通道入口(5)。
[0020]在本實施例中，在電火花發(fā)生器不工作時，流體通過連續(xù)性射流通道入口(5)進入連續(xù)性射流通道(7)，最終從高能射流激發(fā)器噴射孔(9)流出，產(chǎn)生用于控制高速流場流動的射流。當電火花發(fā)生器工作時，陽極(I)和陰極(3)通過導線在一定的頻率下與外置高壓電源相連而加載高電壓，陽極(I)和陰極(3)間存在的高電壓擊穿空氣，產(chǎn)生電火花放電，電火花的能量作用于電火花發(fā)生器空腔(4)內(nèi)的空氣，迅速增加空氣的壓力和溫度，高壓高溫空氣從電火花發(fā)生器噴射孔(6)噴出，噴出的高速火花型合成射流使得高能射流激發(fā)器噴射孔(9)處的氣流加速噴出，從而使得連續(xù)性的射流得到強化噴射的速度和動量；當電火花發(fā)生器空腔(4)內(nèi)的空氣壓力隨著高速火花型合成射流的噴射而降低到小于電火花發(fā)生器噴射孔(6)處的流體壓力時，連續(xù)性射流通道(7)內(nèi)的部分氣體從電火花發(fā)生器噴射孔(6)流入到電火花發(fā)生器空腔(4)內(nèi)，補充腔內(nèi)氣體的質(zhì)量，為下個電火花放電激發(fā)高速火花型合成射流蓄積氣體。由于電火花發(fā)生器空腔(4)的體積非常小，蓄積的氣體不會影響到高能射流激發(fā)器噴射孔(9)處的氣流流量。
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