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[发明专利]半导体引弧超密电弧阵列湍流摩擦减阻装置与方法-CN202310957935.8在审
发明人：苏志;宗豪华;张志波;梁华;吴云 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2023-07-27 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：基于半导体引弧的超密电弧阵列湍流摩擦减阻装置包括半导体块(1)、电极(2)、陶瓷块(3)和高压脉冲电源(4)等部分，电极(2)插入半导体块(1)中，多个半导体块(1)与陶瓷块(3)沿展向间隔排列，形成半导体引弧的电极(2)阵列。电极(2)在高压脉冲电源(4)驱动下放电产生电弧(5)，电弧(5)首尾相接，在流场中产生沿流向的热阻塞和虚拟小肋效果，对边界层中的条带结构进行分隔，降低湍流脉动，减小湍流摩擦阻力。利用半导体材料降低击穿电压，提高电极阵列的展向密度，增大有效减阻来流速度。还提供一种基于半导体引弧的超密电弧阵列湍流摩擦减阻方法，该方法实时感知流场状态，计算最佳展向电弧间距，据此控制电弧放电模式，在实际飞行中迅速变化的流场状态下保持最佳的减阻效果，提高减阻适应性。
半导体引弧超密电阵列湍流摩擦装置方法

[发明专利]面向湍流减阻的方格网状等离子体激励器-CN202310383337.4在审
发明人： 宗豪华;方子淇;吴云;苏志;梁华 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：面向湍流减阻的方格网状等离子体激励器，自上而下包括高压电极(11)、介质层(13)、低压电极(12)和绝缘基底(14)，高压电极(11)呈交错的网格状，低压电极(12)呈阵列的方块状，每个方块的中心位置与高压电极(11)的每个网格孔眼中心位置对应。本发明的方格网状等离子体激励器解决了传统流动控制技术加工难度大、成本高、结构复杂和普通等离子体激励器有效减阻风速范围受限等问题。由于所发明等离子体激励器的激励强度和工作模式由电信号控制，有利于实现不同环境参数的自适应调节，实现智能化。本发明兼具摩擦减阻和流动分离控制，能够极大提高军用低速无人机的性能，包括防大攻角下失速、扩宽飞行安全边界、提高飞行航程等。
面向湍流方格网状等离子体激励

[发明专利]自补气式双腔等离子体合成射流激励器-CN202111218226.5有效
发明人： 宗豪华;梁华;宋国正;吴云;宋慧敏;贾敏 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2021-10-19 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H05H1/34 文献下载
摘要：公开一种自补气式双腔等离子体合成射流激励器，包括顶盖、主腔体、副腔体和电极；主腔体、顶盖与传统等离子体合成射流激励器相同，副腔体结构尺寸与主腔体大致相同。自补气式双腔等离子体合成射流激励器的工作过程分为能量沉积阶段、射流/储气阶段、双孔补气阶段三个阶段。在高频工作下，单个周期内激励器吸气恢复时间减小，上腔体内的气压不断降低，这时在压差作用下，下腔体内气压更高的气体通过补气孔进入上腔体，提高上腔体内气体压力和密度，推迟激励器“哑火”现象的发生，从而提高激励器工作的饱和频率。
补气式双腔等离子体合成射流激励

[发明专利]机翼等离子体防失速/防除冰双模态切换系统及工作方法-CN202111462898.0有效
发明人：卞栋梁;吴云;梁华;宗豪华 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：提供一种多组电极等离子体发生装置，包括多个高压电极、接地电极、绝缘介质板、上表面连接电路和下表面连接电路。还提供一种机翼等离子体防失速/防除冰双模态切换系统，包括上述多组电极等离子体发生装置、高压电源、第一电磁继电器、结冰传感器、防除冰控制器、第二电磁继电器、飞行迎角传感器、防失速控制器。并由此提供一种等离子体防失速/防除冰双模态工作方法。本发明的等离子体防失速/防除冰双模态切换系统能够同时监测飞机姿态及机翼表面覆冰状态；通过调节等离子体激励器电极工作组数，该系统能够实现在流动控制和防除冰功能上的切换；自动切换电路工作可靠，耗电小。
机翼等离子体失速除冰双模切换系统工作方法

[发明专利]一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置及防冰方法-CN202111462899.5有效
发明人：吴云;卞栋梁;梁华;宗豪华 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：提供一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，自上而下包括裸露电极(1)、疏水涂层(4)、中层柔性绝缘介质(3)、掩埋电极(2)、下层柔性绝缘介质(5)。还提供一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置在制备过程中，柔性绝缘介质需要用到的等离子体表面处理设备，包括正弦波电源(6)，开关(11)，上电极板(7)，下电极板(9)，上绝缘板(8)和下绝缘板(10)。此外，还提供一种柔性疏水防冰等离子体防冰装置制备方法。在相同电源激励参数条件下，本发明能够显著降低等离子体防冰装置的放电功耗；等离子体放电更为均匀，表面温度分布也更为均匀，不会出现温度畸变；能够高效防止飞机机体表面积冰。
一种柔性疏水阻挡介质等离子体装置方法

[发明专利]流动控制和防除冰双功能等离子体发生装置及发生方法-CN202111471847.4有效
发明人：梁华;卞栋梁;吴云;宗豪华 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：提供一种流动控制和防除冰双功能等离子体发生装置，包括第一高压电极(101)、第二高压电极(201)、接地电极(301)、半导体涂层(401)和绝缘介质(501)。利用该装置形成流动控制和防除冰双功能等离子体发生系统，并产生一种流动控制和防除冰双功能等离子体发生方法。本发明对传统的表面介质阻挡放电等离子体激励器裸露电极‑绝缘介质接地电极结构进行优化，采用喷涂工艺在选定的绝缘介质表面区域制备半导体涂层，涂层表面或边缘制备新的电极，新电极与电源高压端通过连接二极管，调节电极表面的电压波形。本发明通过调节激励电压，该装置能够在流动控制和防除冰功能上实现自由切换；在仍保持一个电源的前提下，大幅度扩大激励器介质表面的发热面积，改善原有激励器的防除冰效果。
流动控制除冰功能等离子体发生装置方法

[发明专利]一种虚拟可变凹坑等离子体湍流摩擦减阻装置及制备方法-CN202310422836.X在审
发明人： 宗豪华;方子淇;吴云;苏志;梁华 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B64C21/10 文献下载
摘要：一种虚拟可变凹坑等离子体湍流摩擦减阻装置，包括凹坑平板(1)和虚拟凹坑等离子体激励器(2)。凹坑平板(1)上的凹坑为交错排列或矩阵型排列。虚拟凹坑等离子激励器(2)布置于凹坑平板(1)上，为介质阻挡放电等离子体激励器，包括高压电极(21)、介质层(22)和低压电极(23)。还提供一种一种虚拟可变凹坑等离子体湍流摩擦减阻方法，以及一种基于掩膜喷涂的柔性等离子体激励器快速制备方法。本发明将等离子体激励主动流动控制技术与凹坑被动流动控制技术相结合，利用等离子体激励所形成的虚拟凹坑形面，提高凹坑对流场的扰动强度，增强减阻效果。此外，可变凹坑等离子体气动激励装置的强度可根据来流条件调节，本发明方法易于与传感器结合，形成闭环自适应的湍流摩擦减阻装置。
一种虚拟可变等离子体湍流摩擦装置制备方法

[发明专利]集匹配电路一体的长腔体狭缝孔等离子体合成射流激励器-CN202110574887.5有效
发明人： 宗豪华;吴云;梁华;张志波;宋慧敏;贾敏 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H05H1/48 文献下载
摘要：集匹配电路为一体的细长腔体狭缝孔等离子体合成射流激励器，包括非金属外壳、金属底盖、正极接线柱、负极接线柱、放电电极和电阻器；非金属外壳内部为激励器腔体；在非金属外壳的顶部开有长狭缝孔；多组V型放电电极通过非金属外壳的底部插入激励器腔体内部；除最后一个外，每一个V型放电电极的底部连接电阻器；电阻器的另一端固定在金属底盖上；最后一个V型电极的底部与金属外壳相连；正、负极接线柱分别固定在非金属外壳和金属底盖上的侧面上；激励器腔体类似于一个漏斗状；从腔体中部到射流孔的收缩是连续的、光滑的，没有任何的拐角。本发明的激励器将匹配电路集成在了内部，具有高度集成、结构简单、控制流场范围大等优点。
匹配电路一体长腔体狭缝等离子体合成射流激励

[发明专利]基于蒸汽压力增强的高效能等离子体合成射流激励器-CN202111337433.2有效
发明人： 宗豪华;吴云;梁华;朱益飞;宋慧敏;贾敏 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2021-11-12 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H05H1/48 文献下载
摘要：提供一种基于蒸汽压力增强的高效能等离子体合成射流激励器，包括绝缘外壳(10)、接地电极(20)、高压电极(30)、超声波雾化片(40)、棉棒(50)和储水罐(60)六个部件。基于蒸汽压力增强的高效能等离子体合成射流激励器在一个完整周期内的工作流程包含三个阶段：雾化填充阶段、电弧加热阶段和增压射流阶段。与传统激励器相比，由于本发明的激励器采用外部供给的雾化液滴作为工作介质，因此不存在高频工作时的回填不足和能量堆积问题。激励器高频工作温度显著降低、射流密度增高。同时，由于有更多的热能可以转化为射流机械能，激励器的能量转化效率大幅提高。
基于蒸汽压力增强高效能等离子体合成射流激励

[发明专利]多层阵列式微孔放电等离子体发生装置及发生方法-CN202110701007.6有效
发明人：卞栋梁;吴云;梁华;宋慧敏;贾敏;宗豪华 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2021-06-23 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：提供一种多层阵列式微孔放电等离子体发生装置，包括电源和除冰装置，除冰装置为平面多层阵列式多孔结构。平面多层阵列式多孔结构由孔隙(1)、金属电极(2)和绝缘材料(3)组成，自上而下共有X+1层，X为大于等于4的偶数，其中，奇数层为绝缘材料层，由绝缘材料(3)制成；偶数层为金属电极层，由金属电极(2)和绝缘材料(3)组成。还提供一种大面积空间均匀等离子体发生方法。本发明能够产生空间均匀的大面积等离子体，起放电压和功率消耗低，可大幅缩小电源的体积；发热均匀且在微孔内能够产生等离子体射流，防除冰效率更高；等离子体发生装置内部金属电极均被绝缘材料包覆，避免出现结冰气象条件下因水汽或水滴导致高低压电极之间拉弧的风险。
多层阵列式微放电等离子体发生装置方法

[发明专利]基于多层云母绝缘板的空气消杀用等离子体放电结构单元-CN202211243580.8在审
发明人： 宗豪华;卞栋梁;朱益飞;吴云;宋慧敏 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： A61L9/22 文献下载
摘要：提供一种基于多层云母绝缘板的空气消杀用等离子体放电结构单元，该结构单元上下、左右对称，呈多层堆叠状；自上而下分别为正面高压电极10，上层云母板20，左侧接地电极301，右侧接地电极302，耐高温绝缘胶层40，下层云母板50，反面高压电极60。还提供结构单元的工作过程。本发明提出一种三明治类型的放电结构，能够解决复杂构型等离子体放电装置的制造难题。
基于多层云母绝缘空气消杀用等离子体放电结构单元

[发明专利]电荷输运式等离子体壁面摩擦阻力传感器-CN202211244111.8在审
发明人： 宗豪华;吴云;梁华;朱益飞;卞栋梁 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G01L9/00 文献下载
摘要：提供一种等离子体壁面摩擦阻力传感器，该传感器整体呈片状，包括高压电极10、接地电极20、电荷集电极30和绝缘基底60。还提供一种等离子体壁面摩擦阻力传感器系统，包括上述传感器、高压直流电源701、限流电阻702、第一泄荷电阻703、接地端801、第一电压放大器802和第一输出端子803。此外，还给出上述等离子体壁面摩擦阻力传感器系统的工作过程。本发明还对上述传感器和传感器系统进行扩展，形成双、多传感器及传感器系统。本发明能够解决如何对气流壁面摩擦阻力进行低成本、高频响、鲁棒测量的技术问题。
电荷输运等离子体壁摩擦阻力传感器

[发明专利]倒立摆式双分量气流壁面摩擦阻力传感器-CN202211244112.2在审
发明人： 宗豪华;吴云;梁华;宋慧敏 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G01L9/16 文献下载
摘要：提供一种倒立摆式双分量气流壁面摩擦阻力传感器，其特征在于，包括非金属外壳(10)、倒立摆(20)、感应电极(30)、电磁铁(40)、永磁环(50)和金属底座(60)。以及该传感器的测量方法。还提供一种倒立摆式双分量气流壁面摩擦阻力传感器控制系统，及由其获得的基于差分电压信号的倒立摆平衡控制方法。本发明传感器适用范围广，对于低速流动和高速流动中均适用；可实现双分量测量；频响高；成本低；测量流程简单，具有很高的实用推广价值。
倒立摆式分量气流摩擦阻力传感器

[发明专利]纳秒脉冲介质阻挡放电增压的阵列等离子体合成射流装置-CN202211244113.7在审
发明人： 宗豪华;梁华;吴云;宋慧敏 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：一种纳秒脉冲介质阻挡放电增压的阵列等离子体合成射流激励器，自上而下包括：顶盖10，高压电极板20，绝缘介质板30和接地金属板40。还提供一种基于上述激励器的纳秒脉冲介质阻挡放电增压的阵列等离子体合成射流装置的工作方法，在一个射流周期内，完整的工作过程包含三个阶段：冲击增压阶段、阵列射流阶段和多孔吸气复原阶段。本发明阵列激励器不需要复杂的负载匹配电路设计或供电电源优化设计，具有接线简单、实现成本低、易于进行大规模扩展、工作频率高、脉冲重复性好等优点。
脉冲介质阻挡放电增压阵列等离子体合成射流装置

[发明专利]基于气动延迟效应的低能耗分段等离子体防失速方法-CN202211088740.6在审
发明人：吴云;刘雪城;宗豪华;梁华;宋慧敏;贾敏 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2022-09-07 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： B64C3/36 文献下载
摘要：提供一种基于气动延迟效应的低能耗分段等离子体防失速方法，在固定翼飞行器，其两侧机翼被分为若干段，每一段的前缘均布置有等离子体激励器，用于该段的流动分离控制；多触点继电器按照一定的时序控制激励器A、激励器B、激励器C的通断及三个激励器的工作顺序，对气流进行激励控制；每一个激励器的工作时间为ΔT1，该工作时间ΔT1保证升力能够从基准状态升到最大值；随后继电器断开，该激励器关闭，同时控制下一个激励器开启，此时由于延迟效应，上一个关闭激励器的控制效果保持不变，使流动一直可以保持附着状态。本发明激励方式能耗低、寿命长、可靠性高，在实际工程应用中前景广阔。
基于气动延迟效应能耗分段等离子体失速方法

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