مطالعه عددي جريان سيال كنترل شده حول استوانه با محرك هاي تركيبي

Numerical Simulation of the Controlled Fluid Flow Around the Cylinder Using Compound Actuators

در مقاله حاضر جهت تغيير الگوي جريان روي استوانه، ميدان جريان تشكيل شده حول استوانه كنترل شده است. روش‌هاي كنترل جريان به دو دسته فعال و غير فعال تقسيم مي‌شوند. در كار حاضر از روش تركيبي جهت كنترل استفاده مي‌شود يعني صفحه جداكننده در منطقه دنباله به عنوان روش غير فعال همراه با محرك الكتروهيدروديناميكي (روش فعال) به طور همزمان به كار گرفته شده‍‍ اند. براي شبيه سازي جريان معادلات ناويراستوكس براي ميدان سيال و معادلات پايستاري بار الكتريكي و پواسون براي ميدان الكتريكي به صورت عددي با روش حجم محدود حل شده اند. طول صفحه جداكننده برابر قطر استوانه و مانند آن متصل به زمين است . الكترود سيمي و سطح استوانه براي تحريك الكتروهيدروديناميكي استفاده گرديد. محاسبات براي اعداد رينولدز پايين 40Re= و اختلاف پتانسيل 20,10 kV انجام شده است. نتايج نشان ميدهد وجود صفحه جداكننده در عدد رينولدر پايين منطقه دنباله را پايدار نمي كند و گردابه هاي پشت استوانه شروع به حركت مي كنند.

Abstract
In present paper, the fluid flow around the cylinder has been controlled to change the pattern flow. Flow control methods are classified into two types,that were called active and passive methods.In this work, the compound method is applied, the splitter plate in the wake zone as passive method and EHD actuators as active method have been applied simultaneously. For simulation of fluid flow, Navier Stoks equations for fluid flow and conversation of electric charge and Poisson equations for electric field are calculated numerically by finite volume approach. The length of the splitter plate is equal the diameter of the cylinder and it is connected to the ground as well as the cylinder surface. ،The wire electrodes and the cylinder are used as EHD actuators. Calculations are done for the low Re number, Re=40 and the applied voltage V=10,20 kV. The results show that the presence of the splitter plate at low Re number does not stabilize the wake zone and the vortexes behind the cylinder start to move.
Keywords: Ion Wind; Drag Force; ElectroHydroDynamic Actuator; Splitter Plate.