面向等离子体高能合成射流应用的重频脉冲源研制

发布时间：2018-01-09 06:02

本文关键词：面向等离子体高能合成射流应用的重频脉冲源研制　出处：《高电压技术》2017年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：等离子体合成射流是高速流场控制的一种重要手段,而高重频、大能量的等离子体合成射流可以产生更好的流动控制效果。为此研制了一台可实现高重频等离子体高能合成射流的脉冲电源,输出参数为:电压幅值0~10k V,重复频率0~1 000 Hz可调,脉宽15μs,放电电流峰值320 A,放电能量超过150 m J。首先,对脉冲源的拓扑结构进行了设计,对其工作原理进行了说明。其次研究了放电电容对于输出波形的影响,并在高重频条件下进行了放电特性和能量特性分析。最后,利用纹影系统观察了射流流场的发展过程。实验结果表明:高重频条件下输出电压稳定性良好;随着放电电容的增大,放电持续时间延长,放电电流增大,放电能量增加;此外,纹影系统观测表明合成射流速度可达150 m/s。该电源可应用于流动控制领域。
[Abstract]:Plasma synthesized jet is an important means of high velocity flow field control, and high repetition frequency. The high energy plasma synthesized jet can produce better flow control effect. Therefore, a pulse power supply is developed to realize high repetition frequency plasma high energy synthetic jet. The output parameters are as follows: voltage amplitude 0 ~ 10 kV, repetition rate 0 ~ 1 000 Hz adjustable, pulse width 15 渭 s, discharge current peak 320 A. The discharge energy is more than 150mJ. Firstly, the topology of the pulse source is designed and its working principle is explained. Secondly, the effect of discharge capacitance on the output waveform is studied. The characteristics of discharge and energy are analyzed at high repetition frequency. Finally, the development process of jet flow field is observed by using a schlieren system. The experimental results show that the output voltage is stable at high repetition frequency. With the increase of discharge capacitance, the discharge duration is prolonged, the discharge current increases and the discharge energy increases. In addition, the schlieren system observations show that the synthetic jet velocity can reach 150 m / s. The power supply can be used in the field of flow control.
【作者单位】：中国科学院电工研究所;中国科学院大学;国防科学技术大学航天科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51577177)~~
【分类号】：TN86
【正文快照】： 0引言1近年来,低温等离子体在物质表面改性、点火助燃、流动控制等领域得到持续关注[1-4]。等离子体流动控制因其没有运动部件、响应速度快等特点成为一种新概念流动控制技术。在等离子体流动控制系统中,作为其核心部件之一的激励器很大程度上决定了流动控制的实际效果[5-6]。

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