一种高能射流激发器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及主动流动控制技术领域，尤其涉及一种能够产生较高动量或速度的稳定射流的激发装置。
【背景技术】
[0002]在主动流动控制技术的发展过程中，为了能够更好的解决高速流场流动控制领域的应用问题，设计了一些控制方案和控制设备。其中，利用电火花发生器产生高速合成射流是尚速流场流动控制的最为可彳丁的方案之一。
[0003]但是，目前的电火花发生器产生高速合成射流的方案也存在一些技术缺陷，比如形成的合成射流虽然喷射速度大，但质量流量非常小，并且电火花发生器激发能量密度大，造成激发腔内的空气温度和压力急剧提高，一方面对激发腔的选材有特定要求，另一方面，不利于外界环境气体在回填阶段充分填充激发腔。因此，在很多设计方案中需要减小激发频率而给予回填阶段有足够时间，或强化激发腔壁与外界空气的换热而达到降低进入激发腔的回填气体温度。但是，降低频率就意味着导致在相同时间内所激发的射流流量降低，在相同时间内形成的合成射流对高速流场流动的控制和作用能力削弱。同时，由于激发腔的表面积较小，即使采取一些强化换热降低表面温度的措施，其效果也不理想。所以，单独的电火花发生器产生的合成射流动量低，且发生器壳体和内腔自然冷却时间较长，工作频率低。上述缺陷使得电火花发生器产生的合成射流难于在高速流场的流动控制上得到运用。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种高能射流激发器，能够在一股连续性流体进气量不变的条件下，经过电火花发生器能量的强化，大幅度增加连续性射流速度和动量。同时，这股连续性流体增加了电火花发生器腔的回填气量，电火花发生器腔内气体恢复到工作前的密度所用时间缩短，从而增加电火花发生器的工作频率。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0006]第一方面，本发明的实施例提供一种高能射流激发器，包括:阳极(1)、电火花发生器外壳(2)、阴极(3)、电火花发生器空腔(4)、连续性射流通道入口(5)、电火花发生器喷射孔(6)、连续性射流通道(7)、高能射流激发器外壳(8)和高能射流激发器喷射孔(9);所述电火花发生器空腔(4)的形状为圆柱形带孔腔体;所述高能射流激发器外壳(8)的形状为圆柱形带孔腔体;所述高能射流激发器外壳(8)包围所述电火花发生器外壳(2);所述阳极(I)和所述阴极(3)通过导线与外置高压电源相连并用于火花放电，所述电火花发生器空腔(4)另一端开口形成所述电火花发生器喷射孔(6);所述电火花发生器外壳(2)的外表面与所述高能射流激发器外壳(8)的内表面组成所述连续性射流通道(7);在所述连续性射流通道(7)中，靠近所述电火花发生器喷射孔(6)的一端为所述高能射流激发器喷射孔(9)，远离所述高能射流激发器喷射孔(9)的一端为所述连续性射流通道入口(5)。
[0007]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述高能射流激发器喷射孔(9)为收缩-扩张形状且喉道处光滑过渡;所述电火花发生器喷射孔(6)的直径与所述高能射流激发器喷射孔(9)的喉道的直径相当。
[0008]结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述高能射流激发器外壳(8)与所述电火花发生器外壳(2)的间隔距离为所述电火花发生器喷射孔(6)的直径的0.5-2.5倍。
[0009]结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述电火花发生器空腔
(4)的材料为导热性能良好的金属材料;所述高能射流激发器外壳(8)的材料为绝缘材料。
[0010]本发明实施例提供的高能射流激发器，与目前不具有连续性射流通道的电火花发生器相比，本实施例在电火花发生器产生射流的喷射阶段，大幅度增加了连续性射流的速度和动量；同时，在电火花发生器的吸入阶段，发生器吸入的更多温度更低、密度更大的连续性射流气体，在下一周期有更多的电火花发生器腔内气体可被利用。从而实现了在连续性射流进气量不变的条件下，经过电火花能量的强化，大幅度增加连续性射流速度及其动量。同时，电火花发生器回填的气量增大，电火花发生器腔内气体恢复到工作前的密度所用时间缩短时间，电火花发生器的工作频率能够提高。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0012]图1为本发明实施例提供的高能射流激发器的示意图；
[0013]图2为本发明实施例提供的高能射流激发器的立体结构示意图；
[0014]附图的各个标号表示:1.阳极;2.高能射流激发器外壳;3.阴极;4.高能射流激发器空腔;5.连续性射流通道入口； 6.高能射流激发器喷射孔;7.连续性射流通道;8.高能射流激发器外壳;9.高能射流激发器喷射孔。
【具体实施方式】
[0015]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0016]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0017]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0018]本发明实施例提供的电火花发生器，如图1以及图2所示，包括:阳极(1)、电火花发生器外壳(2)、阴极(3)、电火花发生器空腔(4)、连续性射流通道入口(5)、电火花发生器喷射孔(6)、连续性射流通道(7)、高能射流激发器外壳(8)和高能射流激发器喷射孔(9)。
[0019]其中，电火花发生器空腔(4)的形状为圆柱形带孔腔体，高能射流激发器外壳(8)的形状为圆柱形带孔腔体，高能射流激发器外壳(8)包围电火花发生器外壳(2)，阳极(I)和阴极(3)通过导线与外置高压电源相连并用于火花放电，电火花发生器空腔(4)另一端开口形成电火花发生器喷射孔(6)，电火花发生器外壳(2)的外表面与高能射流激发器外壳(8)的内表面组成连续性射流通道(7)，在连续性射流通道(7)中，靠近电火花发生器喷射孔(6)的一端为高能射流激发器喷射孔(9)，远离高能射流激发器喷射孔(9)的一端为连续性射流通道入口(5)。
[0020]在本实施例中，在电火花发生器不工作时，流体通过连续性射流通道入口(5)进入连续性射流通道(7)，最终从高能射流激发器喷射孔(9)流出，产生用于控制高速流场流动的射流。当电火花发生器工作时，阳极(I)和阴极(3)通过导线在一定的频率下与外置高压电源相连而加载高电压，阳极(I)和阴极(3)间存在的高电压击穿空气，产生电火花放电，电火花的能量作用于电火花发生器空腔(4)内的空气，迅速增加空气的压力和温度，高压高温空气从电火花发生器喷射孔(6)喷出，喷出的高速火花型合成射流使得高能射流激发器喷射孔(9)处的气流加速喷出，从而使得连续性的射流得到强化喷射的速度和动量；当电火花发生器空腔(4)内的空气压力随着高速火花型合成射流的喷射而降低到小于电火花发生器喷射孔(6)处的流体压力时，连续性射流通道(7)内的部分气体从电火花发生器喷射孔(6)流入到电火花发生器空腔(4)内，补充腔内气体的质量，为下个电火花放电激发高速火花型合成射流蓄积气体。由于电火花发生器空腔(4)的体积非常小，蓄积的气体不会影响到高能射流激发器喷射孔(9)处的气流流量。
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