21]并且，一股气体从连续性射流通道入口(5)流入，经过连续性射流通道(7)，从而对电火花发生器外壳(2)进行冷却，保护了电火花发生器外壳(2)，同时降低了电火花发生器空腔(4)内的气体温度。
[0022]进一步的，本实施例中的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;电火花发生器喷射孔(6)的直径与高能射流激发器喷射孔(9)的喉道的直径相当。
[0023]当电火花发生器运行时，电火花发生器喷射孔(6)喷出的火花型合成射流推动并强化高能射流激发器喷射孔(9)处的连续性射流，此时的高能射流激发器喷射孔(9)处气流的速度在收缩-扩张形状的通道处继续加速，气流的速度和动量继续增加。
[0024]进一步的，本实施例中的高能射流激发器外壳(8)与电火花发生器外壳(2)的间隔距离为电火花发生器喷射孔(6)的直径的0.5-2.5倍。
[0025]在本实施例中，连续性射流通道(7)通道高度，电火花发生器空腔(4)体积，电火花发生器喷射孔(6)的直径和高能射流激发器喷射孔(9)喉道处的直径将影响火花型合成射流对连续性射流的强化作用。
[0026]在本实施例的优选方案中，电火花发生器空腔(4)体积较小，当电火花发生器喷射孔(6)的直径与高能射流激发器喷射孔(9)喉道处的直径相同时，高能射流激发器外壳(8)与电火花发生器外壳(2)的间隔距尚为电火花发生器喷射孔(6)的直径的0.5-2.5倍范围内火花型合成射流对连续性射流的强化效果最为明显。
[0027]可选的，本实施例中的电火花发生器空腔(4)的材料为导热性能良好的金属;高能射流激发器外壳(8)的材料为绝缘材料。
[0028]在本实施例的实际应用中，电火花发生器的形状设计为圆柱形带孔腔体。其中，阳极(I)，阴极(3)位于电火花发生器空腔(4)底部。阳极(I)与电火花发生器外壳(2)通过螺纹连接。阳极(I)和阴极(3)通过导线与外置高压电源相连实现在一定控制频率下火花放电。电火花发生器空腔(4)另一端为电火花发生器喷射孔(6)，电火花发生器喷射孔(6)为圆柱形直孔。电火花发生器外壳(2)的材料为导热性能良好的金属。阳极(I)和阴极(3)的结构参数以及材料与普通的柱式电火花塞相同。电火花发生器外壳(2)的外部包括高能射流激发器喷射孔(9)，高能射流激发器外壳(8)，连续性射流通道(7)和连续性射流通道入口(5)。电火花发生器外壳(2)和高能射流激发器外壳(8)组成连续性射流通道(7)通道，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)—端为形状为环形的连续性射流通道入口(5)，另一端为高能射流激发器喷射孔(9)。高能射流激发器外壳(8)为绝缘材料。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。电火花发生器喷射孔(6)的直径与高能射流激发器喷射孔(9)喉道处的直径相当。
[0029]当电火花发生器运行时，连续性射流通道入口(5)通入一定压力和流量的气体，连续性射流通道入口(5)与高能射流激发器喷射孔(9)外的压差比值控制在1.1-1.8之间最优，高能射流激发器喷射孔(9)产生一股高能的连续性射流。由于连续性射流通道入口( 5)到电火花发生器喷射孔(6)之间处处流动阻力相同，对冲的气流使得电火花发生器喷射孔(6)的处轴线上的流动速度为零，出现流动滞止点，电火花发生器空腔(4)内的压力与电火花发生器喷射孔(6)处压力相同，气流将不从电火花发生器喷射孔(6)进入电火花发生器空腔(4)。待射流稳定以后，外置高压电源使得阳极(I)和阴极(3)之间放电，放电后的火花能量加热电火花发生器空腔(4)里的气体使得电火花发生器空腔(4)内的温度和压力急剧身高，电火花发生器喷射孔(6)处产生高速的火花型合成射流，此时火花型合成射流远远大于连续性射流通道入口(5)处产生的连续性射流，电火花发生器喷射孔(6)处的火花型合成射流将推动并强化高能射流激发器喷射孔(9)处的连续性射流，高能射流激发器喷射孔(9)处气流的速度和动量大大增加。此后，由于连续性射流通道(7)内的气体对电火花发生器外壳
(2)的冷却作用，电火花发生器空腔(4)内的气体的温度和压力降低，电火花发生器开始从电火花发生器喷射孔(6)外吸入气体，此时从连续性射流通道入口(5)进入旁通管的气体绝大部分从高能射流激发器喷射孔(9)流出，极少部分从电火花发生器喷射孔(6)流入电火花发生器空腔(4)补充和冷却电火花发生器空腔(4)内的气体，电火花发生器空腔(4)吸入气体的过程一直持续到下一次阳极(I)和阴极(3)之间放电为止，电火花发生器周期性的工作，电火花发生器喷射孔(6)处的火花型合成射流周期性的强化高能射流激发器喷射孔(9)处的连续性射流，高能射流激发器喷射孔(9)处实际射流的速度和动量增加。
[0030]由于现有的电火花发生器没有连续性射流通道(7)结构，因此与不具有连续性射流通道(7)的电火花发生器相比，本实施例在喷射阶段，连续性射流的速度和动量大大增加，同时，吸入阶段，激发器吸入的更多温度更低，密度更大的气体，在下一周期有更多的腔内气体可被利用。从而实现了在进气量不变的条件下，经过火花强化的连续性射流速度增加、动量增大。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可以大幅度增加。
[0031]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0032]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种高能射流激发器，其特征在于，包括:阳极(I)、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)02.根据权利要求1所述的高能射流激发器，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的高能射流激发器，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的高能射流激发器，其特征在于，所述电火花发生器空腔(4)的材料为良好导热性能的金属材料； 所述高能射流激发器外壳(8)的材料为绝缘材料。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种高能射流激发器，涉及主动流动控制技术领域，能够在连续性射流流量不变的条件下，增加连续性射流速度和动量。本发明的方法包括：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；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。
【IPC分类】H01S4/00
【公开号】CN105514792
【申请号】CN201510831444
【发明人】单勇, 张靖周, 吕元伟, 谭晓茗
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月25日