[发明专利]压气机周向槽中等离子体流动控制方法及控制系统

权利要求书

1.压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，在压气机动叶机匣处采用周向槽机匣处理，并且在周向槽内引入等离子体对槽内流质进行流动控制，改善前缘溢出流动现象。

2.根据权利要求1所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，首先，在压气机动叶上方机匣上开设周向凹槽；将电极正极安置于周向槽流向方向后壁面上方的机匣内部，并不与槽内流质直接接触，电介质放置于周向槽流向方向后壁面后方，位于机匣内部；电极负极放置于电介质流向方向的后方，其径向位置小于电极正极；给电极施加外加电压，形成电场以形成二维非均匀的等离子体。

3.根据权利要求2所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，选取一个动叶叶片及其周围流场进行周期边界计算模型建立，电场强度变化为：

|E|＝E₀-k₁x-k₂y

其中，E表示电场强度，k₁、k₂为待定系数，x，y分别表示流场内轴向和径向坐标；

E₀是两电极水平距离最小处电场强度。

4.根据权利要求2所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，施加在流体上的力写成时间平均形式：

F_Tave＝σf_effΔt

其中σ是电压频率，是作用在粒子上的有效作用力，Δt是等离子体形成时间，也就是力的作用时间。该力将在N-S方程中作为体积力而应用于动量方程中。

5.根据权利要求1至4任一项所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，外加电压频率，外加电压，电荷密度，击穿场强，放电时间都已给定，且通过调节外加电压来改变电场强度，进而增加等离子体效能。

6.根据权利要求5所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，所述周向凹槽设置在动叶耶梢25％弦长处。

7.根据权利要求5所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，所述周向凹槽宽6％弦长，深6.7％弦长。

8.根据权利要求5所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，通过涡轮发电机转直流电后将直流电正负极分别接在电极的正负极上，从而给电极施加外加电压。

9.根据权利要求8所述的压气机周向槽中等离子体流动控制方法，其特征在于，在所述涡轮发电机转直流电后增加变压装置以达到提高电压进而增强等离子体作用的效果。

10.压气机周向槽中等离子体流动控制系统，其特征在于，所述系统包括电极、电解质及涡轮发电机，所述系统设置于航空发动机压气机内；其中，电极正极安置于压气机叶片周向槽流向方向后壁面上方的机匣内部，电介质放置于周向槽流向方向后壁面后方，位于机匣内部；电极负极放置于电介质流向方向的后方，其径向位置低于电极正极；将所述涡轮发电机转直流电后将直流电正负极分别接在电极的正负极上，给电极施加外加电压。