بررسی تجربی تأثیر باد کرونا و محرک پلاسمایی DBD بر رفتار لایه مرزی در حالت استفاده از جریان مستقیم

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، دانشکده فنی و مهندسی

2 استاد، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی مکانیک

3 دکتری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی هوافضا

4 کارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی هوافضا

چکیده

امروزه استفاده از محرک­های پلاسمایی جریان متناوب نسبت به جریان مستقیم، جهت کنترل فعال جریان، متداول­تر بوده و تقریبأ هیچ کار تحقیقی بر روی پلاسمای جریان مستقیم انجام نگرفته است. در این مقاله با استفاده از یک منبع تغذیه جریان مستقیم و هندسه های گوناگون، خصوصیات پلاسما در هر دو حالت corona و DBD (dielectric barrier discharge)  مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از نتایج این پژوهش مشخص شد که جریان القا شده در این نوع محرک­ها، نسبت به محرک­های جریان متناوب ضعیف­تر بوده و دارای مؤلفه­های عمود بر جریان نیز می­باشد. همچنین جریان القا شده در این نوع محرک­ها در حالت corona قویتر از حالت DBD می­باشد.  

کلیدواژه‌ها


[1] Wu, J.Z., Lu, X.Y., Denny, A. G., Fan, M., Wu, J.M. “Post Stall Flow Control on an Airfoil by Local Unsteady Forcing”, J. Fluid Mech., vol. 371, pp. 21-58, 1998. [2] Corke, T.C., Post, M.L. “Overview of Plasma Flow Control: Concepts, Optimization, and Applications”, AIAA Paper 2005-563, 2005. [3] Corke, T.C., Post, M.L., Orlov, D.M. “Single Dielectric Barrier Discharge Plasma Enhanced Aerodynamics: Physics, Modeling and Applications”, Review Article: Exp. Fluids, vol. 46, pp. 1-26, 2009. [4] Roth, J.R. “Aerodynamic Flow Acceleration Using Paraelectric and Peristaltic Electrohydrodynamic Effects of a One Atmosphere Uniform Glow Discharge Plasma”, Physics of Plasmas, Vol. 10, Issue 5, pp. 2117-2126, 2003. [5] Kimmel, R.L., Hayes, J.R., Menart, J.A., Shang, J. “Effect of Surface Plasma Discharges on Boundary Layers at Mach 5”, AIAA Paper 2004-0509, 2004. [6] Merriman, S., Ploenjes, E., Palm, P., Admovich, I. “Shock Wave Control by Nonequilibrium Plasmas in Cold Supersonic Gas Flows”, AIAA Journal, vol. 39, Issue 8, 2001. [7] Samimy, M., Adamovich, I., Webb, B., Kastner, J., Hileman, J., Keshav, S., Palm, P. “Development and Characterization of Plasma Actuators for High Speed Jet Control”, Exp. Fluids, vol. 37, Issue 4, pp. 577-588, 2004. [8] Suchomel, C., Van Wie, D., Risha, D. “Perspectives on Cataloguing Plasma Technologies Applied to Aeronautical Sciences”, AIAA Paper 2003-3852, 2003. [9] D’Adamo, J., Artana, G. Moreau, E., Touchard, G. “Control of the airflow close to a flat plate with electrohydrodynamic actuators”, ASME Paper 2002-31041, 2002. [10] Colver, G., El-Khabiry, S. “Modeling of DC corona discharge along an electrically conductive flat plate with gas flow”, IEEE Trans. Ind. Appl. vol. 35, Issue 2, pp. 387-394, 1999. [11] Noger, C., Chang, J.S., Touchard, G. “Active controls of electrohydrodynamically induced secondary flow in corona discharge reactor”, in: Proceedings of the Second International Symposium on Plasma Technology in Pollution Control, Bahia, pp. 136-141,1997. [12] Roth, J.R., Sherman, D. “Electrohydrodynamic flow control with a flow discharge surface plasma”, AIAA Journal, vol. 38, Issue 7, pp. 1166-1178, 2000. [13] Wilkinson, S.P. “Investigation of an oscillating surface plasma for turbulent drag reduction”, AIAA Paper 2003-1023, 2003. [14] Artana, G., Sosa, R., Moreau, E., Touchard, G. “Control of the near wake flow around a circular cylinder with electrohydrodynamic actuators”, Exp. Fluids vol. 36, Issue 6, pp. 580-588, 2003. [15] Sosa, R., Moreau, E., Touchard, G., Artana, G. “Stall control of airfoils at high angle of attack with periodically excited EHD actuators”, AIAA Paper 2004-2738, 2004. [16] Enloe, C.L., McLaughlin, T.E., VanDyken, R.D., Kachner, K.D., Jumper, E.J., Corke, T.C. “Mechanisms and Responses of a Single Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator: Plasma Morphology”, AIAA Journal, vol. 42, Issue 3, pp. 589-594, 2004. [17] Enloe, C.L., McLaughlin, T.E., VanDyken, R.D., Kachner, K.D., Jumper, E.J., Corke, T.C., Post, M., Haddad, O. “Mechanisms and Responses of a Single Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator: Geometric Effects”, AIAA Journal, vol. 42, Issue 3, pp. 595-604, 2004. [18] Owsenek, B.L. “An experimental, theoretical, and numerical investigation of corona wind heat transport enhancement”, M.Sc. Thesis, A&M Texas University. [19] Seyed-Yagoobi, J., Owsenek, B.L. “Theoretical and experimental study of electrohydrodynamic heat transfer enhancement through wire-plate corona discharge”, Journal of Heat Transfer, vol. 119, 1997. [20] Melcher, J.R., Taylor, G.I. “Electrohydrodynamics enhancement of heat transfer and fluid flow”, Recovery Systems & CHP, vol.15, Issue 5, pp. 389-423, 1995. [21] Melcher, J.R. “Continuum electromechanics”, Cambridge, Mass, MIT Press.1981. [22] Seyed-Yagoobi, J., Bryan, J.E. “Enhancement of heat transfer and mass transport in single-phase and two-phase flows with electrohydrodynamics”, Advances in Heat Transfer, vol. 33, pp. 95-186, 1999.