بهبود ضرايب آيروديناميكي ايرفويل نوساني در واماندگي ديناميكي با استفاده از عملگر پلاسمايي

يكي از روش‌هاي نوين در زمينه كنترل جريان فعال استفاده از عملگر پلاسمايي است كه به وسيله تزريق مومنتوم به لايه مرزي سبب جلوگيري از جدايش جريان مي‌شود. هدف از اين تحقيق، بررسي عددي استال ديناميكي روي ايرفويل 0012NACA در حالت نوسان پيچشي و برخي عوامل مؤثر بر آن در حضور عملگر پلاسمايي و بدون آن است. اين عوامل فركانس نوسان، دامنه نوسان و عدد رينولدز مي‌باشند. همچنين ساختار ميدان جريان و گردابه‌هاي ايجاد شده نيز براي درك بهتر چگونگي رخداد اين پديده مورد بررسي قرار گرفته است. مدلسازي به صورت دو بعدي و مدل آشفتگي مورد استفاده k-ω SST مي‌باشد. از نتايج حاصله مشاهده مي‌شود، زماني كه عملگر پلاسما حضور ندارد، با افزايش دامنه نوسان و فركانس نوسان، واماندگي ديناميكي در زواياي حمله بالاتري اتفاق مي‌افتد. همچنين با افزايش عدد رينولدز، ضريب ليفت ايرفويل كاهش يافته و حلقه هيسترزيس نمودار ضريب ليفت بر حسب زاويه حمله كوچكتر مي‌شود. اما در حضور عملگر پلاسمايي، استال ديناميكي اتفاق نمي‌افتد و ضرايب آيروديناميكي بهبود مي‌يابد. با بررسي ساختار جريان مشاهده مي‌شود كه عامل اصلي پديده واماندگي ديناميكي تشكيل يك سري گردابه‌هاي كم فشار در لبه حمله و فروريزش اين گردابه‌ها به سمت انتهاي ايرفويل و در نتيجه جدايش آنها از سطح ايرفويل مي‌باشد. پس از گردابه اوليه، گردابه ثانويه‌اي تشكيل مي‌شود كه موجب افزايش ناگهاني ضريب ليفت مي‌گردد. اما زماني كه عملگر پلاسما روشن مي‌شود، جدايش جريان به تاخير افتاده و قدرت و اندازه گردابه كاهش بسياري يافته است.