沿面介質(zhì)阻擋放電(Surface Dielectric Barrier Discharge,SDBD)等離子體主動(dòng)流動(dòng)控制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、能耗低、響應(yīng)時(shí)間短及激勵(lì)頻帶寬等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)已成為國(guó)際上等離子體動(dòng)力學(xué)與空氣動(dòng)力學(xué)交叉領(lǐng)域的前沿研究熱點(diǎn)。SDBD等離子體中的帶電粒子在電場(chǎng)作用下加速并與中性氣體分子碰撞傳遞動(dòng)量產(chǎn)生“離子風(fēng)”,使其具備流動(dòng)控制能力�！半x子風(fēng)”速度大小能夠決定其激勵(lì)器的應(yīng)用性能。但是當(dāng)前SDBD等離子體激勵(lì)器誘導(dǎo)的“離子風(fēng)”速度很低,僅為幾米每秒,難以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用需求。為了克服并解決這一難題,必須優(yōu)化改進(jìn)SDBD等離子體激勵(lì)器性能,提高其電流體力(Electro-hydro-dynamic,EHD)效果,同時(shí)需進(jìn)一步探究SDBD等離子體激勵(lì)器在不同優(yōu)化條件下的電學(xué)特性及產(chǎn)生的動(dòng)力學(xué)性能,以便對(duì)SDBD等離子體激勵(lì)器的優(yōu)化改進(jìn)提供正確的理論指導(dǎo)。基于此,本文以大氣壓SDBD等離子體激勵(lì)器為研究對(duì)象,以提高等離子體激勵(lì)器動(dòng)力學(xué)性能及探究?jī)?nèi)部物理機(jī)理為目的,開展了以下工作:1.設(shè)計(jì)研制了四種不同裸電極結(jié)構(gòu)的SDBD等離子體激勵(lì)器,即分別使用平板鋁箔、鋒銳刀片、...

【文章頁(yè)數(shù)】：176 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 大氣壓放電等離子體流動(dòng)控制的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 流動(dòng)控制簡(jiǎn)介
        1.1.2 等離子體流動(dòng)控制研究現(xiàn)狀
        1.1.3 表面產(chǎn)生等離子體流動(dòng)控制方法
    1.2 沿面介質(zhì)阻擋放電等離子體流動(dòng)控制相關(guān)工作研究進(jìn)展
        1.2.1 SDBD等離子體流動(dòng)控制的研究方向
        1.2.2 SDBD等離子體流動(dòng)控制研究中亟待解決的問題
    1.3 本文的研究目的和重點(diǎn)
2 SDBD等離子體流動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置與電勢(shì)測(cè)量手段
    2.1 電學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.1 激勵(lì)電源介紹
        2.1.2 電學(xué)診斷裝置
        2.1.3 光學(xué)測(cè)量裝置
        2.1.4 表面電勢(shì)探針設(shè)計(jì)
    2.2 SDBD等離子體激勵(lì)器動(dòng)力效應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)
        2.2.1 推力測(cè)量裝置
        2.2.2 “離子風(fēng)”速度測(cè)量裝置
        2.2.3 氣流場(chǎng)紋影成像裝置
3 不同裸電極SDBD等離子體激勵(lì)器的設(shè)計(jì)及特性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.1 不同裸電極SDBD等離子體激勵(lì)器的設(shè)計(jì)
        3.2.2 電回路設(shè)計(jì)及光電測(cè)量裝置
        3.2.3 動(dòng)力學(xué)診斷裝置
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 不同裸電極結(jié)構(gòu)激勵(lì)器放電等離子體圖像
        3.3.2 不同裸電極結(jié)構(gòu)激勵(lì)器放電電流
        3.3.3 放電等離子體演化圖像
        3.3.4 不同裸電極結(jié)構(gòu)激勵(lì)器的功率
        3.3.5 SDBD等離子體激勵(lì)器表面電勢(shì)分布
        3.3.6 不同裸電極結(jié)構(gòu)激勵(lì)器誘導(dǎo)氣流速度分布
        3.3.7 SDBD等離子體激勵(lì)器產(chǎn)生的推力
        3.3.8 紋影圖像
    3.4 本章小結(jié)
4 不同高度排針裸電極SDBD等離子體激勵(lì)器設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.1 單排針裸電極結(jié)構(gòu)SDBD等離子體激勵(lì)器設(shè)計(jì)
        4.2.2 電回路設(shè)計(jì)及光電測(cè)量裝置
        4.2.3 SDBD等離子體激勵(lì)器動(dòng)力效應(yīng)測(cè)量裝置
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 SDBD等離子體激勵(lì)器放電圖像
        4.3.2 不同裸電極高度下SDBD等離子體激勵(lì)器表面電勢(shì)分布
        4.3.3 不同裸電極高度下SDBD等離子體激勵(lì)器誘導(dǎo)氣流速度分布
        4.3.4 不同裸電極高度下SDBD等離子體激勵(lì)器產(chǎn)生的推力
        4.3.5 不同裸電極高度下SDBD等離子體激勵(lì)器產(chǎn)生的流場(chǎng)紋影圖像
    4.4 本章小結(jié)
5 不同裸電極SDBD等離子體激勵(lì)器在交直流雙高壓驅(qū)動(dòng)下的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)裝置及電路設(shè)計(jì)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 不同直流偏置電壓下的表面電勢(shì)分布
        5.3.2 SDBD等離子體電動(dòng)勢(shì)特性
        5.3.3 “離子風(fēng)”速度分布
        5.3.4 推力測(cè)量
        5.3.5 紋影圖像
    5.4 本章小結(jié)
6 交流與納秒脈沖雙高壓驅(qū)動(dòng)SDBD等離子體激勵(lì)器的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        6.2.1 銅網(wǎng)裸電極SDBD等離子體激勵(lì)器結(jié)構(gòu)
        6.2.2 電路設(shè)計(jì)與光電測(cè)量裝置
        6.2.3 SDBD等離子體激勵(lì)器動(dòng)力學(xué)診斷裝置
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 雙高壓驅(qū)動(dòng)下的電學(xué)特性
        6.3.2 雙高壓驅(qū)動(dòng)下的動(dòng)力學(xué)特性
        6.3.3 不同頻率正脈沖電壓與交流信號(hào)配比疊加時(shí)的放電特性
        6.3.4 不同頻率正脈沖電壓與交流信號(hào)配比疊加時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性
        6.3.5 負(fù)脈沖電壓疊加于不同交流相位時(shí)SDBD體系的推力
        6.3.6 負(fù)脈沖電壓疊加于交流波谷及波峰時(shí)SDBD體系電學(xué)特性
        6.3.7 負(fù)脈沖電壓與交流信號(hào)1:4配比疊加時(shí)SDBD體系電學(xué)特性
        6.3.8 不同頻率負(fù)脈沖電壓與交流信號(hào)配比疊加時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3767607