弹载气流压电发电机环隙变截面进气孔

2012-08-27蔡建余陈荷娟

探测与控制学报 2012年3期

吕娜，蔡建余，2，陈荷娟

（1.南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室，江苏南京 210094；2.南京化工职业技术学院，江苏南京 210048）

0 引言

当前，对引信弹载物理电源要求越来越高，特别是小口径弹药引信弹载物理电源的小体积高能量矛盾越来越突出［1］。美国早在20世纪70年代就已开展了这方面的研究［2］，参考文献［3］根据美科学家公布的弹载气流磁电发电机发电原理，提出改变换能方式的小型弹载气流压电发电机方案，这种弹载气流压电发电机利用载体运动中相对气流进入小孔和空室后的旋涡脱落产生声波激发腔体结构振动，由压电装置完成振电换能。因此，合理的进气孔结构，对于小型发电机高性能驱动至关重要。由于文献［3］中的环隙直进气结构难以在满足气流产生漩涡脱落条件的同时满足小尺寸要求，本文在其基础上提出了应用于弹载气流压电发电机的环隙变截面进气孔结构。

1 环隙等截面直孔几何模型

小型气流发电机进气孔孔径较小，不适宜采用风动涡轮驱动，利用流体致振、声学共振驱动原理，设计一种非旋转式直孔结构，具有结构简单、噪声小、可靠性好、易于小型化等优点。非旋转式直孔内流态、速度分布直接决定能否激发压电换器和影响发电机出力。参考文献［3］提出的环隙阻塞型等截面结构如图1所示，称该进气孔为环隙等截面直孔。