本發(fā)明提供了一種基于等離子體的高速列車的減阻裝置，包括中央處理子系統(tǒng)、分別與中央處理子系統(tǒng)連接的壓力測(cè)量器、數(shù)字延遲器、開關(guān)選擇控制器以及調(diào)壓器，與開關(guān)選擇控制器連接的智能開關(guān)，與智能開關(guān)連接的等離子體發(fā)生裝置，以及與調(diào)壓器連接的激勵(lì)電源發(fā)生器,激勵(lì)電源發(fā)生器與等離子體發(fā)生裝置連接。本發(fā)明還公開了一種基于等離子體的高速列車的減阻方法。本發(fā)明在不改變車身的情況下，通過在高速列車的車頭、車尾及車廂頂部產(chǎn)生等離子體對(duì)邊界層施加主動(dòng)流動(dòng)控制，抑制邊界層流動(dòng)分離，解決了高速列車在運(yùn)動(dòng)過程中粘性阻力的問題，不僅獲得了最佳減阻效果，還提高能源利用率與運(yùn)營(yíng)的安全性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法靈活，適于推廣應(yīng)用。

1.一種基于等離子體的高速列車的減阻方法，其特征在于，包括如下步驟：(S1)將壓力測(cè)量器實(shí)時(shí)測(cè)量到的高速列車在運(yùn)行過程中車頭、車尾以及各車廂的空氣阻力信息上傳至中央處理子系統(tǒng)；(S2)將中央處理子系統(tǒng)接受到的空氣阻力信息與預(yù)設(shè)的閥值進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果判斷高速列車邊界層是否分離，是則進(jìn)入步驟(S3)，否則，返回步驟(S1)，其中，所述預(yù)設(shè)閥值包括：車頭空氣阻力的預(yù)設(shè)閥值15％F_v＝200km/h、車尾空氣阻力的預(yù)設(shè)閥值15％F_v＝200km/h以及各車廂空氣阻力的預(yù)設(shè)閥值7％F_v＝200km/h，其中，F(xiàn)_v＝200km/h為速度為200km/h時(shí)的高速列車的空氣阻力；所述(S2)中的對(duì)比結(jié)果滿足以下任意一種情況時(shí)，則進(jìn)入步驟(S3)，否則返回步驟(S1)：第一種情況：F_t≥15％F_v＝200km/h第二種情況：F_w≥15％F_v＝200km/h第三種情況：F_z≥7％F_v＝200km/h其中，F(xiàn)_t為車頭的空氣阻力，F(xiàn)_w為車尾的空氣阻力，F(xiàn)_z為各車廂的空氣阻力，15％F_v＝200km/h為車頭或車尾空氣阻力的預(yù)設(shè)閥值，7％F_v＝200km/h為各車廂空氣阻力的預(yù)設(shè)閥值；(S3)根據(jù)對(duì)比結(jié)果得到分離點(diǎn)位置，并通過開關(guān)選擇控制器開啟位于分離點(diǎn)位置的等離子體發(fā)生裝置；(S4)根據(jù)空氣阻力信息由調(diào)壓器調(diào)節(jié)激勵(lì)電源發(fā)生器的電壓大小；(S5)根據(jù)電壓大小由等離子體發(fā)生裝置產(chǎn)生不同的氣流速度的等離子體，從而減小高速列車運(yùn)行過程中的空氣阻力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于等離子體的高速列車的減阻方法，其特征在于，所述(S4)中電壓大小的幅度范圍為0-30KV。3.一種基于等離子體的高速列車的減阻裝置，其特征在于，包括中央處理子系統(tǒng)(1)、分別與所述中央處理子系統(tǒng)(1)連接的壓力測(cè)量器(2)、數(shù)字延遲器(3)、開關(guān)選擇控制器(4)以及調(diào)壓器(8)，與所述開關(guān)選擇控制器(4)連接的智能開關(guān)(5)，與所述智能開關(guān)(5)連接的等離子體發(fā)生裝置(6)，以及與所述調(diào)壓器(8)連接的激勵(lì)電源發(fā)生器(7)，所述激勵(lì)電源發(fā)生器(7)與所述等離子體發(fā)生裝置(6)連接，其中，所述開關(guān)選擇控制器(4)為多路開關(guān)；所述壓力測(cè)量器(2)用于實(shí)時(shí)測(cè)量高速列車運(yùn)行過程中車頭、車尾以及各車廂的空氣阻力信息，并上傳至中央處理子系統(tǒng)(1)；所述中央處理子系統(tǒng)(1)用于接收所述壓力測(cè)量器(2)測(cè)量到的空氣阻力信息，并判斷高速列車邊界層是否分離以及分離點(diǎn)位置，以及通過開關(guān)選擇控制器(4)控制高速列車不同位置的智能開關(guān)(5)的通斷；所述調(diào)壓器(8)用于根據(jù)壓力測(cè)量器(2)實(shí)時(shí)測(cè)量到的高速列車運(yùn)行過程中車頭、車尾以及各車廂的空氣阻力信息控制激勵(lì)電源發(fā)生器(7)的輸入電壓；所述激勵(lì)電源發(fā)生器(7)由數(shù)字延遲器(3)進(jìn)行觸發(fā)，并由調(diào)壓器(8)調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，其輸出電壓向等離子體發(fā)生裝置(6)供電，用于控制所述等離子體發(fā)生裝置(6)產(chǎn)生誘導(dǎo)氣流的速度和方向；所述等離子體發(fā)生裝置(6)分布于高速列車的車頭、車尾以及各車廂的頂端，用于在高速列車流場(chǎng)邊界層的分離點(diǎn)產(chǎn)生等離子體，從而對(duì)邊界層進(jìn)行主動(dòng)流動(dòng)控制。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于等離子體的高速列車的減阻裝置，其特征在于，所述等離子體發(fā)生裝置(6)包括絕緣介質(zhì)(603)、以及分布于所述絕緣介質(zhì)兩側(cè)的高壓電極(601)和封裝電極(602)，且所述高壓電極(601)和封裝電極(602)與所述智能開關(guān)(5)串聯(lián)，其中，所述高壓電極(601)和封裝電極(602)平行設(shè)置或呈一定交角設(shè)置，且水平間距可調(diào)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于等離子體的高速列車的減阻裝置，其特征在于，所述高壓電極(601)和封裝電極(602)的幾何結(jié)構(gòu)包括矩形電極、針板電極、梳狀電極和三角形電極。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于等離子體的高速列車的減阻裝置，其特征在于，所述壓力測(cè)量器(2)的型號(hào)為PST9116，所述數(shù)字延遲器(3)的型號(hào)為DG645，所述調(diào)壓器(8)的型號(hào)為TDGC2-2，所述激勵(lì)電源發(fā)生器(7)的型號(hào)為CTP-2000K。