表面介质阻挡放电在流动控制和防冰除冰领域有巨大应用前景,如何优化表面介质阻挡放电激励器结构,提高其在流动控制和防冰除冰领域的性能是研究的重点。本文基于环状表面介质阻挡放电激励器,对不同电源参数和结构参数下的放电特性进行研究,同时分析仿真计算得到的放电区域外电场分布结果。对传输电荷特性进行实验研究且基于集总电路模型分析其等效电容变化规律。此外,通过纹影实验和落雪实验进行应用研究。当高频高压交流电源激励放电时,位移电流随外加电源电压按照正弦规律变化且有正向偏置存在,但位移电流偏置不随结构参数变化;微秒脉冲激励放电时位移电流随电压幅值和激励器半径线性增加。不同种电源激励放电时,电压增加使其在离散通道放电、弥散放电以及混合放电之间转换,频率对于放电模式的影响较小;在同一电源参数下,半径变化时内向放电和外向放电均为离散通道放电和弥散放电共存的混合模式,但内向放电以弥散模式为主,外向放电以离散通道模式为主。地电极分段时,放电主要发生在覆盖区域,随着分段数的增加,越来越多的等离子体沿横向扩散到相邻的未覆盖区域,地电极分段数为30时,放电弥散程度比未分段条件下更好。电源参数对放电阶段和未放电阶段等效电容影响不大;内外向放电时,两个阶段的等效电容随着半径的增加而增加,地电极未分段比分段条件下两个阶段等效电容更大。建立了随时间变化的集总元件电路模型,理论上分析了两个阶段等效电容的变化规律,其与实验结果吻合良好。通过仿真计算得到外电场分布情况,计算结果可以很好地解释在不同条件下放电通道发展和等离子体分布情况。高频高压交流电源激励放电诱导的气流沿介质表面发展,通过调节电源参数,可使其在激励器中心以湍流形式存在,结合防落雪实验可知,内向放电得到的湍流对防落雪有比较明显的效果。此外,无论高频高压交流电源还是微秒脉冲电源激励外向放电诱导气流均沿介质表面延伸,可以有效控制气流的发展方向。总之,可以通过调节电源参数和结构参数获得具有更好性能的放电等离子体,总结环状表面介质阻挡放电规律,对于其在流动控制和防冰除冰领域的研究具有重大意义。