介質(zhì)阻擋放電等離子體激勵(lì)器（dielectricbarrierdischargeplasmaactuator，DBDPA）的研究以來(lái)，得益于DBDPA具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)移動(dòng)部件、質(zhì)量輕、可布置于物體表面、響應(yīng)速度快、無(wú)寄生阻力、易于數(shù)值模擬等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為流動(dòng)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，涵蓋抑制流動(dòng)分離、增升減阻、改善失速特性、延遲轉(zhuǎn)捩、降噪等方向。為提升DBDPA的工作性能，國(guó)內(nèi)外開展了大量的針對(duì)激勵(lì)器電極邊緣形狀、電壓波形、絕緣材料、放電特性的分析與激勵(lì)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。這些研究基本針對(duì)大氣壓環(huán)境，為適應(yīng)飛行器在高空飛行中所面臨的低氣壓環(huán)境，有必要開展低氣壓下的DBDPA工作特性研究。目前此方面的研究相對(duì)較少，國(guó)外主要基于天平測(cè)量反推力開展研究。

安泰電子ATA-67100高壓放大器，可以提供20kVpp交流電壓，能產(chǎn)生直流、交流正弦、脈沖、方波、三角波、鋸齒波和隨機(jī)波形等?？梢允┘釉陔姷入x子體激勵(lì)器（dielectricbarrierdischargeplasmaactuator，DBDPA）的電極兩端施加強(qiáng)電場(chǎng)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并且該高壓放大器可以輸出直流高壓，可以適配更多等離子體實(shí)驗(yàn)應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)名稱：介質(zhì)阻擋放電等離子體激勵(lì)器放電特性研究

實(shí)驗(yàn)原理：利用脈沖電弧對(duì)半封閉腔體內(nèi)部的空氣進(jìn)行快速增溫增壓,最終誘導(dǎo)高速射流噴出，等離子體合成射流激勵(lì)器在一個(gè)周期內(nèi)的工作過(guò)程包含三個(gè)階段:放電能量沉積、射流和吸氣恢復(fù).與介質(zhì)阻擋放電等離子體激勵(lì)器、脈沖電弧等離子體激勵(lì)器和傳統(tǒng)的壓電式/活塞式合成射流激勵(lì)器相比,等離子體合成射流激勵(lì)器是唯一一個(gè)將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(若干電極+一個(gè)腔體)、射流速度高和工作頻帶寬結(jié)合在一起的新型激勵(lì)器。

測(cè)試設(shè)備：ATA-7030高壓放大器、信號(hào)發(fā)生器、上位機(jī)、相機(jī)等。

圖：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)輸入到高壓放大器，高壓放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的電壓分別輸出到等離子體激勵(lì)器兩電極產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)?？烧{(diào)劑高壓放大器編碼器旋鈕控制DBDPA兩極板間的電壓從而改變電場(chǎng)強(qiáng)度，再改變真空腔體的氣壓大小研究氣壓對(duì)介質(zhì)阻擋放電的放電模式、電子密度、電子溫度和誘導(dǎo)氣流速度等的影響。同時(shí)粒子成像測(cè)速（particleimagevelocimetry，PIV）系統(tǒng)采用丹麥DANTEC公司的二維PIV系統(tǒng)，主要有激光器、CCD相機(jī)、同步控制器以及專業(yè)圖像處理軟件Dynamicstudio構(gòu)成。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

DBDPA放電中，外在氣壓和外加電場(chǎng)強(qiáng)度均會(huì)影響到電子雪崩。DBDPA的明放電是伴隨著電子雪崩開始的，電流波形上會(huì)有明顯的脈沖產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)中，在不同氣壓下，逐漸提升激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)電壓，將放電電流波形開始出現(xiàn)脈沖時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓視為DBDPA的起始放電電壓。激勵(lì)器的放電功率與驅(qū)動(dòng)電壓成正比,激勵(lì)器放電產(chǎn)生的時(shí)均反推力與驅(qū)動(dòng)電壓和頻率均成正比。隨著氣壓的降低，時(shí)均反推力呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，存在峰值氣壓，且驅(qū)動(dòng)電壓越高，峰值氣壓也越高。激勵(lì)器放電產(chǎn)生的誘導(dǎo)氣流時(shí)均速度與驅(qū)動(dòng)電壓和頻率均成正比，與氣壓成反比。

功放的作用：主要放大信號(hào)發(fā)生器的小信號(hào)，為實(shí)驗(yàn)中提供20kVpp的電壓，用來(lái)在介質(zhì)阻擋放電等離子體激勵(lì)器兩電極之間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)。

高壓放大器推薦：ATA-7000系列

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審核編輯 黃宇