بررسي عددي عوامل موثر بر كارايي محرك‌هاي پلاسمايي پايا و ناپايا بر روي جريان هواي عبوري از روي صفحه تخت

Numerical investigation of factors affecting in the steady and unsteady plasma actuators performance on the airflow through the flat plate

توانايي كنترل جريان، يكي از نيازهاي اساسي در علم مكانيك سيالات است كه پيوسته توسط محققين دنبال مي‌شود. يكي از روش‌هاي نوين در اين حيطه، استفاده از عملگرهاي پلاسمايي است كه به وسيله‌ي تزريق ممنتوم به لايه مرزي، سبب تأخير در وقوع پديده جدايش مي‌شود. هدف از اين بررسي، كمك به بهينه سازي پرامترهاي الكتريكي به منظور دستيابي به گردابه‌هاي توليدي قوي‌تر و به دنبال آن باد يوني موثرتر، ايجاد شده توسط محرك‌هاي پلاسمايي تخليه سد دي الكتريكي پايا و ناپايا (موج ورودي به اين محرك داراي رفتار غيردائمي مي‌باشد) بر روي جريان هواي عبوري از روي يك صفحه تخت مي‌باشد. براي اين منظور، صفحه تخت مذكورتحت جريان هواي عبوري با سرعت m/s5 شبيه‌سازي گرديد. پروفيل‌هاي سرعت متوسط باد يوني القايي نشان داد كه در هر دو محرك پايا و ناپايا، با افزايش فركانس و ولتاژ اعمالي به محرك‌، سرعت متوسط جريان افزايش مي‌يابد و به سطح نزديك‌تر مي‌گردد. همچنين در محرك ناپايا با افزايش سيكل وظيفه قدرت گردابه‌هاي توليد شده توسط محرك‌هاي پلاسمايي افزايش مي‌يابد. در ادامه با بررسي‌هاي انجام شده بر روي سرعت باد يوني القايي در موقعيت‌هاي مختلف بر روي صفحه (در بالا دست و پايين دست محرك)، مشاهده گرديد كه مقدار ماكزيمم سرعت متوسط جريان در پايين دست محرك و در نزديكي سطح اتفاق مي‌افتد.

The ability to control the flow, is one of the basic needs of Fluid Mechanics that constantly pursued by researchers. One of the new methods in this area, is using Dielectric barrier discharge (DBD) plasma actuators that by injecting momentum into the boundary layer, causing a delay in the phenomenon separation. The main object in this work was to help to optimize the electrical parameters to obtain stranger vortex and more effective ionic wind created by steady and unsteady plasma actuators on the air through the flat plate. For this reason, simulation is done for a flat plate with the compressible 5 m/s velocity airflow. The time averaged velocity profiles of the ionic wind show that averaged velocity come more and the position of the maximum velocity come near the surface by increasing the excitation voltage and frequency. The power, of the vortices that are shed form the unsteady actuator, increases by increasing duty cycle percentage. Our results on the ionic wind velocity on different position on the flat plate indicate that the maximum averaged velocity occurs in downstream of plasma actuator.