بررسي عددي مشخصه‌هاي جريان حول بالواره نامتقارن NACA 4412 تحت تاثيرميدان الكتريكي

Numerical study of flow characteristics around a NACA 4412 asymmetric airfoil under the influence of electric field

يكي از روش‎‌هاي نوين در زمينه كنترل فعال جريان استفاده از محرك الكتروهيدروديناميك است كه به وسيله تزريق مومنتم به لايه مرزي سبب جلوگيري از وقوع پديده جدايش و كاهش ضريب بازدارندگي مي‌شود. در تحقيق حاضر، ميدان جريان و مشخصه‌هاي آيروديناميكي از قبيل ضريب بازدارندگي و ضريب فشار بر روي بالواره نامتقارنNACA 4412 بدون حضور ميدان الكتريكي و همچنين تحت تاثير محرك الكتروهيدروديناميكي در شرايط دوبعدي، آشفته، غيرقابل تراكم و پايدار با روش حجم محدود به صورت عددي مورد تحليل قرار گرفته است. در اين بررسي زواياي حمله‌ و ولتاژهاي مختلف درنظر گرفته شده است و الكترود تزريق‌كننده در مكان‌ها و فواصل متفاوت از سطح بالايي بالواره قرار داده شده و تاثير آن بر ضريب بازدارندگي مشاهده شده ‌است. نتايج عددي نشان مي‌دهد با افزايش ولتاژ اعمالي و كاهش زوايه حمله ضريب بازدارندگي كاهش مي‌يابد. همچنين مكان قرارگيري الكترود تزريق‌كننده و فاصله آن از الكترود جمع‌كننده تاثير بسزايي در به تاخير انداختن نقطه جدايش دارد. از سويي ديگر، طبق نتايج به دست آمده، تاثير ايجاد شده توسط ميدان الكتريكي موجب كاهش حجم ناحيه دنباله گردابه‌هاي سطح بالاي بالواره مي‌شود.

Electrohydrodynamic actuator is one of the newest devices in flow control techniques which can delay separation point and reduce the drag coefficient by inducing external momentum to the boundary layer of the flow. In this paper, a 2-D numerical approach was implemented to analyze the presence of electrohydrodynamicactuatoron the incompressible, turbulent, steady flowover a NACA 4412 asymmetric airfoil. In this regards, the flow field and aerodynamic characteristics such as the dragand pressure coefficientwere evaluated through the variety of attack angles, applied voltages, the location of emitting electrode, and the distance from the upper surface of the airfoil. The numerical results indicate that the drag coefficient with the presence of an electric field decreases with the enhancement of the supplied voltage but increases when the attack angle is augmented. In addition, the location of separation point significantly depends on the position of emitting electrode and the distance between the emitting electrode and the collecting electrode. On the other hand, according to the results, the Electrohydrodynamic effects cause the diminution of the wake region over the airfoil.