[发明专利]基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置及方法

权利要求书

1.基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置，其特征在于：包括滑动弧等离子体测速装置，所述滑动弧等离子体测速装置安装在燃烧室的内壁面上；

所述滑动弧等离子体测速装置包括圆柱形绝缘体、第一电极、第二电极和电源；第一电极和第二电极对称设置在圆柱形绝缘体的顶面上，第一电极和第二电极均为条形电极，第一电极和第二电极倾斜相对设置，第一电极作为高压电极，第一电极通过导线连接电源；第二电极作为接地电极，第二电极通过导线连接大地；

开启电源，第一电极和第二电极间产生随燃烧室内气流的方向滑移的滑动弧等离子体，滑动弧等离子体作为气流速度的标示物，通过测量设定时间间隔内滑动弧等离子体的移动距离，确定滑动弧等离子体的滑移速度，进而根据滑动弧等离子体的滑移速度测得燃烧室内气流的速度。

2.根据权利要求1所述的基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置，其特征在于：所述燃烧室的侧壁上开设有可视窗，可视窗正对燃烧室内的滑动弧等离子体测速装置；高速相机设置在可视窗的外侧，用于对滑动弧等离子体测速装置工作时产生的滑动弧等离子体进行拍摄；根据高速相机拍摄到的两幅连续图像获得拍摄时间间隔内滑动弧等离子体的移动距离，确定滑动弧等离子体的滑移速度，进而根据滑动弧等离子体的滑移速度测得燃烧室内气流的速度。

3.根据权利要求1所述的基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置，其特征在于：所述燃烧室的下金属壁面上设置有用于安装滑动弧等离子体测速装置的安装孔或者安装槽，滑动弧等离子体测速装置安装在燃烧室的下金属壁面上，圆柱形绝缘体的顶面与燃烧室的下金属壁面齐平。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置，其特征在于：所述圆柱形绝缘体外套装有筒状的金属外壳，金属外壳通过导线与大地连接。

5.根据权利要求4所述的基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置，其特征在于：第一电极和第二电极对称分布在圆柱形绝缘体的顶面上。

6.根据权利要求5所述的基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置，其特征在于：第一电极的第一端和第二电极的第一端相对，且第一电极的第一端和第二电极的第一端之间的间距为第一电极和第二电极间的最短间距；第一电极的第二端和第二电极的第二端相对，且第一电极的第二端和第二电极的第二端之间的间距为第一电极和第二电极间的最长间距；

第一电极和第二电极间的对称轴线与燃烧室主流的流动方向平行，第一电极和第二电极间的最短间距处靠近燃烧室入口，第一电极和第二电极间的最长间距处远离燃烧室入口。

7.根据权利要求1所述的基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置，其特征在于：第一电极和第二电极均为条形钨电极。

8.一种滑动弧等离子体测速装置，其特征在于：包括圆柱形绝缘体、第一电极、第二电极和电源；第一电极和第二电极对称设置在圆柱形绝缘体的顶面上，第一电极和第二电极均为条形电极，第一电极和第二电极倾斜相对设置，第一电极作为高压电极，第一电极通过导线连接电源；第二电极作为接地电极，第二电极通过导线连接大地；

将滑动弧等离子体测速装置安装在有测速需求的流场中，开启电源，第一电极和第二电极间产生随流场内气流的方向滑移的滑动弧等离子体，滑动弧等离子体作为气流速度的标示物，通过测量设定时间间隔内滑动弧等离子体的移动距离，确定滑动弧等离子体的滑移速度，进而根据滑动弧等离子体的滑移速度测得流场内气流的速度。

9.根据权利要求8所述的滑动弧等离子体测速装置，其特征在于：利用高速相机对滑动弧等离子体测速装置工作时产生的滑动弧等离子体进行拍摄；根据高速相机拍摄到的两幅连续图像获得拍摄时间间隔内滑动弧等离子体的移动距离，确定滑动弧等离子体的滑移速度，进而根据滑动弧等离子体的滑移速度测得流场中气流的速度。

10.利用权利要求1、2、3、5、6或7所述基于滑动弧放电的超燃冲压发动机燃烧室测速装置的测速方法，其特征在于：开启滑动弧等离子体测速装置，产生随燃烧室内气流的方向滑移的滑动弧等离子体；设定高速相机的拍摄时间间隔，利用高速相机按照设定的拍摄时间间隔对滑动弧等离子体进行拍摄，得到连续图像；根据两张连续图像得到拍摄时间间隔内滑动弧等离子体的移动距离，获得滑动弧等离子体的滑移速度，进而根据滑动弧等离子体的滑移速度测得燃烧室内气流的速度。