DE102006028614A1 - Flow surface unit e.g. spoiler, operating method for e.g. aircraft, involves generating electrical power pulses, supplying electrodes with power pulses, and producing plasma in gaseous medium that surrounds electrodes in electrodes - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Strömungsflächenelements mit mehreren über das Strömungsflächenelement verteilten Plasmaerzeugungseinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method of operating a flow area element with several over the flow area element distributed plasma generating devices according to the preamble of the claim 1.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Bei einem Flug eines Luftfahrzeugs mit hohen Unterschallmachzahlen kann es bei der Umströmung von Tragflügeln zur Ausbildung lokaler Überschallgebiete auf der Oberseite der Tragflügel kommen. Dieses Überschallgebiet wird, insbesondere unter "Off Design"-Flugbedingungen, durch einen Verdichtungsstoß abgeschlossen. Beim Durchgang durch den Stoß steigt die Entropie des Strömungsmediums, während gleichzeitig der Ruhedruck sinkt. Hierdurch wird ein so genannter Wellenwiderstand verursacht, der typisch ist für den Transsonikbereich. Weiterhin kann die Wechselwirkung des Verdichtungsstoßes mit der Grenzschicht auf dem Tragflügel zu einer Ablösung der Grenzschicht führen, was zu weiteren Verlusten führt. Zusätzlich können Strömungsschwingungen auftreten. Für bekannte Maßnahmen zur Beeinflussung eines derartigen Verdichtungsstoßes und dessen Auswirkungen kommen
- – eine Ventilation, insbesondere über perforierte Platten oder Rillen in der Oberfläche des Tragflügels,
- – eine aktive Grenzschichtabsaugung,
- – Konturbeulen in der Oberfläche des Tragflügels,
- – adaptive Oberflächen und/oder
- – mechanische Wirbelgeneratoren
- A ventilation, in particular via perforated plates or grooves in the surface of the wing,
- An active boundary layer suction,
- Contour bumps in the surface of the wing,
- - adaptive surfaces and / or
- - mechanical vortex generators
Andererseits erzeugt ein Flugzeug auch in einer Niedrigflugphase während eines Starts und einer Landung unerwünschten Lärm. Zur Beeinflussung dieser Lärmquellen während eines Starts und einer Landung ist es bekannt, mechanische Wirbelgeneratoren einzusetzen. Bei Kraftfahrzeugen erfolgt ebenfalls eine Beeinflussung der Strömungsverhältnisse über mechanische Elemente und Strömungsflächenelemente wie beispielsweise einen Spoiler.on the other hand also produces an aircraft during a low-flying phase during a flight Takeoffs and a landing unwanted Noise. to Influencing these noise sources while a takeoff and a landing it is known mechanical vortex generators use. In motor vehicles is also an influence the flow conditions via mechanical Elements and flow area elements such as a spoiler.
Für die vorgenannten unterschiedlichen Typen von Fahrzeugen ist in der jüngsten Vergangenheit wiederholt der Versuch unternommen worden, die Strömungsverhältnisse durch Einsatz von Plasmaerzeugungseinrichtungen zu beeinflussen.For the aforementioned different types of vehicles is in the recent past repeatedly the attempt has been made, the flow conditions through the use of plasma generating devices.
- – zu einer Reduzierung einer Turbulenz im Bereich einer Grenzschicht und einer Reduzierung des Turbulenzgrads,
- – zu einer Unterdrückung einer Ausbildung von turbulenten Wirbeln und/oder
- – zur Abschwächung eines Stoßes im Bereich von Stirnseiten des Fahrzeugs
- To reduce turbulence in the area of a boundary layer and to reduce the degree of turbulence,
- To suppress the formation of turbulent vortices and / or
- - To mitigate a shock in the range of front sides of the vehicle
Fällt zwischen einzelnen elektrischen Pulsen das erzeugte Plasma zusammen, so ist für eine erneute Plasmabildung eine erneute Ionisation erforderlich, was erhöhte Anforderungen an den Energieeintrag und die Ausbildung der elektrischen Felder stellen würde. Die elektrische Energie wird mit Frequenzen im Bereich von 1 MHz und 10 GHz bereitgestellt. Durch den genannten Frequenzbereich kann erreicht werden, dass ein vollständiger Zusammenfall des Plasmas zwischen einzelnen Pulsen der Schwingung vermieden ist.Falls between individual electric pulses the plasma produced is so for one Re-plasma formation requires a re-ionization, which increased Requirements for energy input and training of electrical Would put fields. The electrical energy is at frequencies in the range of 1 MHz and 10 GHz provided. Through the mentioned frequency range can be achieved be that complete Collapse of the plasma between individual pulses of the oscillation is avoided.
Die Druckschrift schlägt vor, die Leiter schleifenartig anzuordnen, so dass ein Feld gebildet ist. Ein derartiges Feld ist mit parallelen Leitern in Form von Teilgeradenstücken gebildet, die quer zur Anströmung sowie koaxial zur Anströmung orientiert sind. Eine andere Ausführungsform offenbart Leiter mit mehreren ungefähr kreisförmigen, sich teilweise überlappenden Schleifen.The Publication strikes prior to arranging the ladder in a loop, thus forming a field is. Such a field is formed with parallel conductors in the form of substraight pieces, the transverse to the flow and coaxial with the flow are oriented. Another embodiment discloses conductors with several approximately circular, partially overlapping Grind.
Weiterhin
ist es aus
Aus
Aus
den Druckschriften
Auch
Ebenfalls
auf eine Verringerung der Dichte des das Luftfahrzeug umströmenden Gases
zielt
Aus
Weiterer
Stand der Technik zu Beeinflussung einer Strömung und eines Strömungswiderstands einschließlich experimenteller
Ergebnisse ist
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Strömungsflächenelements vorzuschlagen, welches hinsichtlich
- – der elektrischen Beaufschlagung der Plasmaerzeugungseinrichtungen,
- – des Energieaufwands und/oder
- – einer Wechselwirkung des Strömungsflächenelementes mit einem dieses umströmenden gasförmigen Medium
- The electrical charging of the plasma generating devices,
- - the energy expenditure and / or
- - an interaction of the flow surfaces Lementes with a flowing around this gaseous medium
LÖSUNGSOLUTION
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6.The The object of the invention according to the invention with a method with the Characteristics of the independent Patent claim 1 solved. Further embodiments of the method according to the invention arise according to the features of claims 2 to 6.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft Strömungsflächenelemente, die einer Beeinflussung einer Strömung eines gasförmigen Mediums im Umgebungsbereich des Strömungsflächenelements und/oder einer Beeinflussung der von dem gasförmigen Medium im Umgebungsbereich des Strömungsflächenelements auf das Strömungsflächenelement ausgeübten Kräfte dienen. Eine derartige Beeinflussung beruht auf zwei Effekten, nämlich einerseits einer Umwandlung des gasförmigen Mediums in ein Plasma mit ionisierten Bestandteilen, wozu Plasmaerzeugungseinrichtungen über das Strömungsflächenelement verteilt sind, die als dielektrisch behinderte Entladungseinrichtungen ausgebildet sind und Elektroden aufweisen. Andererseits können auf das in dem Plasma in ionisierter Form vorliegende gasförmige Medium durch gezielte Erzeugung von elektrischen Feldern Kräfte ausgeübt werden, die letztlich eine Beschleunigung der ionisierten Teilchen und damit eine Beeinflussung der Umströmung des Strömungsflächenelements zur Folge haben können.The The present invention relates to flow area elements which have an influence a flow a gaseous one Medium in the vicinity of the flow area element and / or a Influence of the gaseous Medium in the surrounding area of the flow area element on the flow area element forces applied. Such an influence is based on two effects, namely on the one hand a transformation of the gaseous Medium in a plasma with ionized components, including plasma generating devices on the Flow surface element are distributed as dielectric barrier discharge devices are formed and have electrodes. On the other hand, on the gaseous medium present in the plasma in ionized form forces are exerted by specific generation of electric fields, ultimately an acceleration of the ionized particles and thus an influence on the flow around the flow area element can result.
Die Erfindung beruht weiterhin auf der Erkenntnis, dass die Anforderungen für eine elektrische Beaufschlagung von Elektroden im Bereich des Strömungsflächenelements zur Herbeiführung der beiden vorgenannten Effekte unterschiedlich sind:
- a) Es hat sich gezeigt, dass eine Anregung von Elektroden mit elektrischen Leistungspulsen effizienter ist hinsichtlich einer Erzeugung eines Plasmas als eine Anregung der Elektroden mit moderat zeitveränderlichen Signalen wie beispielsweise mit einem sinusförmigen Signal. Dies hat zur Folge, dass für eine Beaufschlagung der Elektroden zur Erzeugung eines Plasmas mit elektrischen Leistungspulsen der zeitliche Abstand der Leistungspulse gegenüber einer Periodendauer eines harmonischen Signals u. U. vergrößert werden kann und/oder die Energie und Leistung der elektrischen Leistungspulse gegenüber der Energie und Leistung eines harmonischen periodischen Signals reduziert werden kann.
- b) Andererseits bedeuten impulsartige Beaufschlagungen der Elektroden stark zeitvariante elektrische Impulse zwischen benachbarten Elektroden, die damit stark veränderliche Kräfte auf ein erzeugtes Plasma ausüben können. Um eine gezielte Beschleunigung der ionisierten Teilchen des Plasmas zu erzeugen, ist somit eine impulsartige Anregung nicht zwingend erforderlich – u. U. kann sogar mit einem zwischen benachbarten Elektroden ausgebildeten elektrischen Feld mit konstantem Gradienten eine zumindest für ein zeitliches Teilinterval konstante Kraft vorteilhaft sein für eine Beschleunigung der geladenen Teilchen in eine gewünschte "Förderrichtung".
- a) It has been found that excitation of electrodes with electric power pulses is more efficient in generating a plasma than excitation of the electrodes with moderately time varying signals, such as a sinusoidal signal. This has the consequence that for applying the electrodes for generating a plasma with electric power pulses, the time interval of the power pulses with respect to a period of a harmonic signal u. U. can be increased and / or the energy and power of the electric power pulses with respect to the energy and power of a harmonic periodic signal can be reduced.
- b) On the other hand, impulse-like exposures of the electrodes represent strongly time-variant electrical impulses between adjacent electrodes, which can thus exert highly variable forces on a generated plasma. In order to generate a targeted acceleration of the ionized particles of the plasma, thus a pulse-like excitation is not absolutely necessary - u. For example, even with a constant gradient electric field formed between adjacent electrodes, a force constant at least for a partial time interval can be advantageous for accelerating the charged particles in a desired "conveying direction".
Der
sich hieraus ergebende Zielkonflikt wird für die aus
Erfindungsgemäß werden zur Herbeiführung der zuvor erläuterten gewünschten Effekte a), b) zwei qualitativ unterschiedliche Signale eingesetzt, die jeweils für einen der gewünschten Effekte optimiert werden können:
- – Einerseits werden elektrische Leistungspulse erzeugt, mit denen Elektroden der Plasmaerzeugungseinrichtungen beaufschlagt werden. Die Leistungspulse sind optimiert hinsichtlich einer Erzeugung eines Plasmas.
- – Daneben werden periodische Signale erzeugt, deren Energie und Leistung u. U. unter dem Niveau liegen kann, welches zur Erzeugung eines Plasmas erforderlich ist. Die periodischen Signale werden Elektroden zugeführt, die im Umgebungsbereich des erzeugten Plasmas angeordnet sind. Hierbei kann es sich um Elektroden handeln, die auch zur Erzeugung eines Plasmas dienen, oder um zusätzliche Elektroden, die ausschließlich zur Ausübung von Kräften auf ionisierte Teilchen dienen. Durch Beaufschlagung dieser Elektroden wird eine Förderbewegung des Plasmas entlang dem Strömungsflächenelement erzeugt. Damit kann das periodische Signal gezielt auf eine Optimierung der Förderbewegung ausgelegt werden, ohne dass die Optimierung an die Erfordernisse für eine Erzeugung eines Plasmas angepasst werden muss.
- On the one hand electrical power pulses are generated, which are applied to electrodes of the plasma generating devices. The power pulses are optimized for generation of a plasma.
- - In addition, periodic signals are generated whose energy and power u. U. may be below the level required to produce a plasma. The periodic signals are applied to electrodes disposed in the surrounding area of the generated plasma. These may be electrodes which also serve to generate a plasma, or additional electrodes which serve exclusively for exerting forces on ionized particles. By applying these electrodes, a conveying movement of the plasma along the flow area element is generated. Thus, the periodic signal can be designed specifically for optimizing the conveying movement, without the optimization having to be adapted to the requirements for generating a plasma.
Während allerdings
gemäß
Die erfindungsgemäße Phasenverschiebung kann aktiv durch eine geeignete Leistungsversorgung erzeugt werden, so dass die Leistungsversorgung mehrere periodische Signale mit verschiedenen, definierten Phasenverschiebungen herbeiführt. Ebenfalls denkbar ist, dass ein zentrales, von einer Leistungsversorgung erzeugtes periodisches Signal über unterschiedliche elektrische Bauelemente gezielt mit einer Phasenverschiebung versehen wird, wobei die Bauelemente in einen jeweils eine Elektrode und die Leistungsversorgung aufweisenden Kreis zwischengeschaltet sind. Möglich ist, dass sowohl das periodische Signal als auch die elektrischen Leistungspulse von derselben elektrischen Leistungsversorgung bereitgestellt werden. Alternativ können die periodischen Signale und die Leistungspulse von separaten Leistungsversorgungen bereitgestellt werden.The inventive phase shift can be actively generated by a suitable power supply, so that the power supply has several periodic signals with different, defined phase shifts brought about. It is also conceivable that a central, generated by a power supply periodic Signal over different electrical components targeted with a phase shift is provided, wherein the components in a respective one electrode and the power supply having circuit interposed are. Possible is that both the periodic signal and the electrical Power pulses provided by the same electrical power supply become. Alternatively you can the periodic signals and the power pulses from separate power supplies to be provided.
Eine besonders einfache Ausgestaltung eines periodischen Signals ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben, wenn diese als harmonische Signale (sinusförmige Signale) ausgebildet sind. Beispielsweise können derartige Signale durch Oszillatoren bereitgestellt und/oder verstärkt werden.A is particularly simple embodiment of a periodic signal according to a Further development of the method according to the invention given when these are called harmonic signals (sinusoidal signals) are formed. For example, such signals can by Oscillators are provided and / or amplified.
Die Elektroden können sich unter Zwischenschaltung eines Dielektrikums geradlinig oder beliebig kurvenförmig oder mit Teilgeradenstücken im Bereich einer Oberfläche erstrecken. Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Elektroden, die mit den Leistungspulsen beaufschlagt werden, und die Elektroden, die mit den periodischen Signalen beaufschlagt werden, zumindest in Teilbereichen ungefähr senkrecht, insbesondere mit einem Winkel zwischen 80° und 100°, zueinander orientiert. Dies hat zur Folge, dass ein sich parallel zu den mit den Leistungspulsen beaufschlagten Elektroden erstreckendes Plasmafeld durch die mit den periodischen Signalen beaufschlagten Elektroden ungefähr in Richtung seiner Längserstreckung mit Kräften beaufschlagt ist.The Electrodes can with the interposition of a dielectric rectilinear or arbitrarily curved or with partial straight sections in the area of a surface extend. According to one first embodiment are the electrodes to which the power pulses are applied, and the electrodes that apply the periodic signals be, at least in some areas approximately perpendicular, in particular with an angle between 80 ° and 100 °, to each other oriented. This has the consequence that a parallel to the plasma field applied to the power pulses by the electrodes applied with the periodic signals approximately in the direction of its longitudinal extent with powers is charged.
Für den Fall, dass eine Ausübung von Kräften quer zur Längserstreckung eines derartigen Plasmafelds gewünscht ist, kann dies auf besonders einfache Weise dadurch erzeugt werden, dass die mit den Leistungspulsen beaufschlagten Elektroden und die mit den periodischen Signalen beaufschlagten Elektroden zumindest in Teilbereichen ungefähr parallel zueinander orientiert sind, insbesondere unter einem Winkel von –10° bis +10°.In the case, that an exercise of forces transverse to the longitudinal extent desired of such a plasma field is, this can be produced in a particularly simple way, that the electrodes subjected to the power pulses and the at least with the periodic signals acted upon electrodes in subareas approximately are oriented parallel to each other, in particular at an angle from -10 ° to + 10 °.
Eine besonders kompakte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und des im Rahmen des Verfahrens eingesetzten Strömungsflächenelements ergibt sich, wenn für eine Beaufschlagung mit Leistungsimpulsen zur Erzeugung des Plasmas und eine Beaufschlagung mit einem periodischen Signal zur Erzeugung der Förderbewegung dieselben Elektroden verwendet werden. Hierdurch kann die Zahl der Elektroden verringert, insbesondere halbiert werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung bedeutet, dass die elektrischen Leistungspulse und ein periodisches Signal zu einem einzigen Signal überlagert werden, mit dem dann die Elektroden beaufschlagt werden. Dies hat zur Folge, dass das Feld infolge des periodischen Signals unmittelbar in dem Bereich wirkt, in dem auch das Plasma erzeugt wird, nämlich im Umgebungsbereich derselben Elektrode.A particularly compact embodiment of the method according to the invention and the flow area element used in the process arises when for an application of power pulses to generate the plasma and an application of a periodic signal for generation the conveyor movement the same Electrodes are used. This allows the number of electrodes reduced, in particular halved. This embodiment of Invention means that the electric power pulses and a periodic signal are superimposed to a single signal, with which then the electrodes are acted upon. This has the consequence that the Field due to the periodic signal immediately in the area acts, in which the plasma is generated, namely in the surrounding area of the same Electrode.
U. U. kann über die Wahl einer Phasenverschiebung des periodischen Signals von benachbarten Elektroden die Größe des elektrischen Felds zwischen den Elektroden beeinflusst werden. Andererseits ergibt sich eine Veränderung des elektrischen Felds nach Maßgabe des Abstands der benachbarten Elektroden. Ein besonders homogenes Feld im Bereich der Oberfläche eines Strömungsflächenelements auch über mehrere benachbarte, mit periodischen Signalen beaufschlagte Elektroden ergibt sich, wenn die Elektroden ungefähr äquidistant voneinander beabstandet sind und die Phasenverschiebungen zwischen benachbarten Elektroden jeweils ungefähr konstant sind.U. U. can over the choice of a phase shift of the periodic signal from adjacent ones Electrodes the size of the electrical Field between the electrodes are affected. On the other hand results a change of the electric field as required the distance of the adjacent electrodes. A particularly homogeneous Field in the area of the surface a flow area element also over several adjacent, acted upon by periodic signals electrodes results when the electrodes are approximately equidistant from each other are and the phase shifts between adjacent electrodes each approximately are constant.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible and deviates from the chosen relationships of the claims here with excited. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.in the The invention is described below with reference to the figures preferred embodiments further explained and described.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Ein
in den Figuren dargestelltes Strömungsflächenelement
In
dem Strömungsflächenelement
Für die in
Für das in
Für das in
Für das erfindungsgemäße Verfahren
werden in einer Leistungsversorgung
Signal
Signal
Signal
signal
signal
signal
Die
Signale
Eine
weitere Leistungsversorgung
Für die in
Für den Fall,
dass, wie in
Als grober Richtwert für eine Frequenz der Leistungspulse kann ungefähr 100 kHz (± 10 %, ± 20 %) angegeben werden, für die ein grobes Effizienzmaximum experimentell nachgewiesen werden kann.When rough guideline for a frequency of the power pulses may be about 100 kHz (± 10%, ± 20%) be specified for which a gross efficiency maximum experimentally proven can.
- 11
- StrömungsflächenelementFlow surface element
- 22
- PlasmaerzeugungseinrichtungPlasma generating device
- 33
- Dielektrikumdielectric
- 44
- Oberflächesurface
- 55
- Elektrodeelectrode
- 66
- Elektrodeelectrode
- 77
- Elektrodeelectrode
- 88th
- Elektrodeelectrode
- 99
- Leistungsversorgungpower supply
- 1010
- periodisches Signalperiodic signal
- 1111
- Leistungsversorgungpower supply
- 1212
- elektrische Leistungspulseelectrical power pulses
- 1313
- überlagertes Signallayered signal
Claims (6)
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DE (1) | DE102006028614B4 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2505782A1 (en) * | 2011-03-28 | 2012-10-03 | Lockheed Martin Corporation | Plasma actuated vortex generators |
EP2532586A3 (en) * | 2011-06-08 | 2013-01-23 | Lockheed Martin Corporation | Mitigating transonic shock wave with plasma heating elements |
ITAN20130135A1 (en) * | 2013-07-26 | 2015-01-27 | Sifim S R L | PERFECTED HOOD. |
WO2017069617A1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | Technische Universiteit Delft | Dielectric barrier discharge DBD plasma system for an air-foil of a wind turbine or an airplane |
WO2018060830A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | Universidade Da Beira Interior | System for ice detection/prevention and flow control based on the impression of sliding plasma actuators with dielectric discharge barrier |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3095163A (en) * | 1959-10-13 | 1963-06-25 | Petroleum Res Corp | Ionized boundary layer fluid pumping system |
DE19717127A1 (en) * | 1996-04-23 | 1998-10-29 | Fraunhofer Ges Forschung | Excitation of gas discharge with short voltage pulses |
WO2002081303A1 (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-17 | Bae Systems Plc | Turbulent flow drag reduction |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3446464A (en) * | 1967-03-09 | 1969-05-27 | William A Donald | Method and apparatus for reducing sonic waves and aerodynamic drag |
AT283826B (en) * | 1968-02-14 | 1970-08-25 | Schoppe Fritz | Method for reducing the intensity of shock waves |
US4917335A (en) * | 1988-03-31 | 1990-04-17 | Gt-Devices | Apparatus and method for facilitating supersonic motion of bodies through the atmosphere |
US5263661A (en) * | 1992-09-11 | 1993-11-23 | Riley Jennifer K | Sonic boom attenuator |
US5414324A (en) * | 1993-05-28 | 1995-05-09 | The University Of Tennessee Research Corporation | One atmosphere, uniform glow discharge plasma |
US5387842A (en) * | 1993-05-28 | 1995-02-07 | The University Of Tennessee Research Corp. | Steady-state, glow discharge plasma |
US5797563A (en) * | 1995-07-18 | 1998-08-25 | Blackburn; Ronald F. | System for increasing the aerodynamic and hydrodynamic efficiency of a vehicle in motion |
JPH0982495A (en) * | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Toshiba Corp | Plasma producing device and method |
WO1999035893A2 (en) * | 1998-01-08 | 1999-07-15 | The University Of Tennessee Research Corporation | Paraelectric gas flow accelerator |
GB0108738D0 (en) * | 2001-04-06 | 2001-05-30 | Bae Systems Plc | Turbulent flow drag reduction |
US6570333B1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-05-27 | Sandia Corporation | Method for generating surface plasma |
-
2006
- 2006-06-22 DE DE102006028614.6A patent/DE102006028614B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3095163A (en) * | 1959-10-13 | 1963-06-25 | Petroleum Res Corp | Ionized boundary layer fluid pumping system |
DE19717127A1 (en) * | 1996-04-23 | 1998-10-29 | Fraunhofer Ges Forschung | Excitation of gas discharge with short voltage pulses |
WO2002081303A1 (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-17 | Bae Systems Plc | Turbulent flow drag reduction |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2505782A1 (en) * | 2011-03-28 | 2012-10-03 | Lockheed Martin Corporation | Plasma actuated vortex generators |
US8916795B2 (en) | 2011-03-28 | 2014-12-23 | Lockheed Martin Corporation | Plasma actuated vortex generators |
EP2532586A3 (en) * | 2011-06-08 | 2013-01-23 | Lockheed Martin Corporation | Mitigating transonic shock wave with plasma heating elements |
US11352126B2 (en) | 2011-06-08 | 2022-06-07 | Lockheed Martin Corporation | Mitigating transonic shock wave with plasma heating elements |
ITAN20130135A1 (en) * | 2013-07-26 | 2015-01-27 | Sifim S R L | PERFECTED HOOD. |
WO2017069617A1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | Technische Universiteit Delft | Dielectric barrier discharge DBD plasma system for an air-foil of a wind turbine or an airplane |
NL2015633B1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-05-09 | Univ Delft Tech | Dielectric barrier discharge DBD plasma actuator for an air-foil of a wind turbine or an airplane. |
WO2018060830A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | Universidade Da Beira Interior | System for ice detection/prevention and flow control based on the impression of sliding plasma actuators with dielectric discharge barrier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102006028614B4 (en) | 2014-02-13 |
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