بررسي عددي و تجربي اثر يك عملگر پلاسمايي بر كارايي ايرفويل NLF0414 در زواياي حمله پس از واماندگي

Numerical and experimental investigation on the effect of a plasmaactuatoronNLF0414airfoils’efficiencyafterthestall

يكي از روش هاي نوين در زمينه كنترل فعال جريان استفاده از عملگر پلاسمايي است كه به وسيله تزريق مومنتوم به لايه مرزي سبب جلوگيري از وقوع پديده جدايش مي شود. هدف از اين تحقيق، شبيه سازي عددي و تجربي ايرفويل NLF0414 تحت تاثير نيروهاي حجمي حاصل از عملگر پلاسمايي مي باشد. براي اين منظور، ايرفويل مذكور تحت جريان هواي عبوري با سرعتm/s25 و زواياي حمله مختلف، در دو حالت حضور و عدم حضور عملگر پلاسمايي، به هر دو صورت عددي و تجربي شبيه سازي مي شود تا ميزان و چگونگي تاثير حضور عملگر پلاسمايي بر روي جريان به خوبي بررسي شود.اين بررسي نشان داد كه حضور عملگر پلاسمايي بر روي سطح ايرفويل و در نزديكي شروع جدايش سبب جابه جا شدن نقطه جدايش ازmm16x=بهmm41x=در زاويه حمله 18 درجه مي شود. اين ميزان تاخير در شروع جدايش بر روي سطح ايرفويل سبب افزايش 35 درصدي نسبت ضريب نيروي برا به ضريب نيروي پسا و يا در حقيقت بازده ايرفويل در اين زاويه حمله مي شود.

Plasma actuator is one of the newest devices in flow control techniques which can delay separation by inducing external momentum to the boundary layer of the flow. The purpose of this paper is to simulate a NLF0414 airfoil both experimentally and numerically in presence of the body force vector induced by a specific plasma actuator. For this reason, the simulation is done both numerically and experimentally for a NLF0414 airfoil with the compressible 25m/s velocity airflow in two different cases: with no plasma actuator located on the airfoil and with body force produced by a plasma actuator located on the top of the airfoil in order to investigate the effect of plasma on the flow passing over it. The results showed that presence of a plasma actuator on the top surface of the airfoil, close to the separation point, transferred the separation point from x=16 mm to x=41 mmat the angle of attack of 18 degrees. This separation delay caused a 35% increase in the ratio of lift to drag coefficient or the efficiency of the airfoil in the same angle of attack.