بررسی تجربی تاثیر عملگر پلاسمای تخلیه سد دیالکتریک بر توزیع فشار در مجاورت سطح

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر- مجتمع دانشگاهی مکانیک

2 دانشگاه صنعتی ماکل اشتر- مجتمع دانشگاهی مکانیک

3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در دهه‌های گذشته، استفاده از عملگرهای پلاسما جهت کنترل جریان بسیار موردتوجه بوده است. یکی از انواع عملگر‌های پلاسما، عملگر پلاسمایی تخلیه سد دیالکتریک (DBD) می‌باشد. از ویژگی‌های آن می‌توان به ساده بودن ساختار آن، زمان پاسخگویی سریع، توان مصرفی کم و نداشتن بخش‌های متحرک اشاره نمود. در این تحقیق، تغییرات توزیع فشار قبل و بعد از تشکیل پلاسما در فرکانسها و ولتاژهای مختلف در مجاورت سطح در انتهای مدل صفحه تخت و مکان قرارگیری آخرین عملگر پلاسما در دو چیدمان مختلف مورد بررسی قرار گرفت، همچنین تاثیر تغییر ولتاژ و فرکانس بر توزیع فشار بررسی شده است. نتایج حاصل از تستهای آزمایشگاهی دلالت بر این نکته دارد، که پلاسما باعث بوجود آمدن جت القائی در مجاورت سطح می‌شود. در حقیقت، میتوان بیان نمود، که عملگرهای پلاسما منجر به تولید ممنتوم در لایه مرزی گردیده و باعث تولید باد یونی میشود و با افزایش ولتاژ و فرکانس-بیشتر از ولتاژ شکست-در ابتدا جریان ممنتوم در راستای نصب عملگر پلاسما ایجاد میگردد و با افزایش ولتاژ و مرئی شدن پلاسما، جریان گردابهای بر روی صفحه تخت تشکیل میشود

کلیدواژه‌ها


  • Roth, J., Sherman, D., Wilkinson, S., “Boundary Layer Flow Control with a one Atmosphere Uniform Glow Discharge Surface Plasma”, 36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 1998.
  • Van Dam, C., Berg, D.E., and Johnson, S.J. “Active Load Control Techniques for Wind Turbines”, Technical Report, Sandia National Laboratories, 2008.
  • Jacob, J., Rivir, R., Carter, C. “Boundary Layer Flow Control Using AC Discharge Plasma Actuators”, AIAA paper, No. 2128, 2004.
  • Jacob, J., Ramakumar, K., Anhony, R., Rivir, R.B., “Control of Laminar and Turbulent Shear Flows Using Plasma Actuators”, 4th International Symposium on Turbulence and Shear-flow Phenomena, June 2005.
  • Post, M.L., Corke, and T.C., “Flow Control with Single Dielectric Barrier Plasma Actuators”, AIAA Paper, No.4630, 2005.
  • Ramakumar, K., Jacob, J.D., “Flow Control and Lift Enhancement Using Plasma Actuators”, AIAApaper, No. 4635, 2005.
  • Suzen, Y.B., Huang, P.G., Jacob, J.D., Ashpis, D.E. “Numerical Simulation of Plasma Based Flow Control Applications”, AIAA paper, No. 4633, 2005.
  • Suzen, Y.B., Huang, P.G., “Simulation of Flow Separation Control Using Plasma Actuators”, AIAA paper, No. 887, 2006.
  • Santhanakrishnan, A., Jacob, J.D., “Flow Control Using Plasma Actuators and Linear Annular Plasma Synthetic Jet Actuator”, AIAA paper, No. 3033, 2006.
  • جعفری، محمدجواد، صفری، مینا، احمدی­زاده، یدالله، شکری، بابک "کنترل جریان هوا در لایه مرزی با استفاده از محرک تخلیه سد دی­الکتریک"، مجله مهندسی هوانوردی، سال دوازدهم، شماره اول، صفحات 59-67، 1389.
  • Bouchmal, A. “Modeling of Dielectric Barrier Discharge Actuator”, Master of Science Thesis, Delft University of Technology, 2011.
  • Cooney, J.A., Szlatenyi, C., Fine, N.E., “The Development and Demonstration of a Plasma Flow Control System on a 20 Kw Wind Tubine”, AIAA paper, No. 1302, 2016.
  • Cai, J., Tian, Y., Meng, X., Han, X., and Zhang, D. “An Experimental Study of Icing Control Using DBD Plasma Actuator”, Journal of Experiments in Fluids, Vol.58, No.102, 2017.
  • Güler, A.A., Seyhan, M. Akansu, Y.E. “Effect of Signal Modulation of DBD Plasma Actuator on Flow Control Around NACA 0015”, Journal Of Thermal Science and Technology, 38, No.1, pp.95-105, 2018.
  • Hu, X. Gao, C., Hao, J., Zhang, Z., Xue, M. Yan, R. “Experimental Study of Rotor Flow Separation Control Using a New Type of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator”, Journal of Thermal Science, Vol.28., No.2, pp.354-359, 2019.
  • عبدی­زاده، غلامرضا، سجاد، قاسملو "بررسی عددی اثر عملگر پلاسمایی بر ضرایب آیرودینامیکی یک ایرفویل تحت نوسان انتقالی"، مجله مهندسی مکانیک، پیایی 88، جلد 49، شماره 3، صفحه 248-239، 1398.
  • حریمی، سروش، خوشخو، روح الله، شمس، محمدحسین، "بررسی تجربی تاثیر آرایش­های مختلف عملگرهای پلاسمای تخلیه سد ­دی­الکتریک بر میزان نیروهای آیرودینامیکی تولید شده بر روی صفحه تخت"، مجله دانش و فناوری هوافضا، دوره 9، شماره 3، 1399.
  • G., Morgan, W. “Plasma Discharge in Atmospheric Pressure Oxygen for Boundary Layer Separation Control”, Journal of AIAA, No.4632, 2005.