[특허]Tangential force panel for active flow control of a conductive fluid

General Atomics

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Tangential force panel for active flow control of a conductive fluid

특허상세정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	B64C-021/00
미국특허분류(USC)	244/201 ; 244/204 ; 244/130
출원번호	US-0099852 (1998-06-19)
발명자 / 주소	Tsunoda Stanley I.
출원인 / 주소	General Atomics
대리인 / 주소	Fitch, Even, Tabin & Flannery
인용정보	피인용 횟수 : 5 인용 특허 : 8

초록
▼

Magnetic and electric fields are used in a controlled manner to create equal and oppositely-directed Lorentz forces tangential to the surface of a control tile that affect the flow of a conductive fluid near the boundary layer of the control tile, or a matrix of control tiles, immersed in a conductive fluid. The control tiles are combined to form control cells, with each control cell including a pair of electrodes and at least one permanent magnet. The pair of electrodes are coupled to a current source which biases the electrodes to cause an electrical current to flow from a positive electrode (anode), through the conductive fluid in which the cell electrodes are immersed, to a negative electrode (cathode). The current source may be time multiplexed to better control the direction of the current flow between adjacent electrodes. The permanent magnet generates a magnetic field which is positioned to interact with the electrical current where the magnetic field is strongest, thereby creating a strong tangential Lorentz force. Such force influences the flow of the conductive fluid, near the boundary of the control tile, e.g., reduces drag of the fluid as it flows over the tile surface. The invention may be used, e.g., within the hull of an ocean-going ship to reduce the drag of the sea water passing over the surface of the hull.

대표
청구항
▼

[ What is claimed is:] [1.] Apparatus for affecting the flow of a conductive fluid over a control surface comprising:a matrix of electrodes spread over a front surface of the control surface;means for biasing (or energizing) selected electrodes in columns so that the polarity of the electrodes in a given electrode column alternates between a positive electrode and a negative electrode, and so that an electrical current flows from a positive electrode in the electrode column through the conductive fluid to adjacent negative electrodes on either side of the positive electrode in the electrode column, and wherein the biasing means includes means for minimizing undesired lateral current flow from one electrode column to another;means for generating a magnetic field having magnetic flux lines substantially orthogonal to the electrical current flowing through the conductive fluid and substantially perpendicular to the control surface near a boundary layer between the control surface and conductive fluid; andsaid means for biasing said selected electrodes in columns so that an electrical current flows from said positive electrode in the electrode column through the conductive fluid to said adjacent negative electrodes on either side of said positive electrode in the electrode column interacting with said means for generating a magnetic field having magnetic flux lines substantially orthogonal to said electrical current flows such that a tangential Lorentz force substantially orthogonal to both the electrical current and magnetic flux lines and substantially tangential to the control surface is created in equal and oppositely-directed pairs, which tangential Lorentz force affects the flow of the conductive fluid over the control surface.

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