بررسی عددی تاثیر عملگرهای پلاسمای سد تخلیه دی الکتریک (DBD) بر کنترل جدایش جریان فراصوت

هدف از این پژوهش، کنترل جریان فراصوت عبوری از یک سطح شیب دار تراکمی در عدد ماخ ۵/۱ با استفاده از عملگر پلاسمای سد تخلیه دی الکتریک (DBD) می باشد. به منظور شبیه سازی عددی، از معادلات ناویر استوکس دو و سه بعدی به همراه مدل آشفتگی kωSST و روش جیمسون استفاده شده است. عملگر پلاسمایی به صورت پایا و با بهره گیری از رویکرد پدیده شناسی شایی شبیه سازی و به صورت جمله چشمه به معادلات ممنتم اعمال شده است. نتایج عددی نشان دادند که حضور دو ردیف عملگر پلاسمایی با ولتاژ kV ۷۵ و فرکانس kHz ۲ در محل شروع جدایش جریان، موجب کاهش ناحیه جدایش به اندازه mm ۱۰، جابجایی موقعیت موج ضربه ای و افزایش زاویه آن به مقدار ۲ درجه شده است. بررسی های پارامتریک نشان دادند که حالت بهینه تاثیرگذاری عملگر بر کنترل جدایش زمانی است که دقیقا در محل شروع جدایش قرار گیرد. همچنین، افزایش فرکانس و ولتاژ میدان الکتریکی موجب کاهش ناحیه جدایش و جابجایی موج ضربه ای می گردد. در نهایت، افزایش تعداد عملگرها به سه ردیف، افزایش فرکانس تا ۱۰ کیلوهرتز و ولتاژ تا ۷۵ کیلوولت، به طور کامل موجب حذف ناحیه جریان گردابی ناشی از جدایش جریان گردید.

کلیدواژه ها:

عملگر پلاسمای DBD ، جریان فراصوت ، شبیه سازی عددی ، جدایش جریان