شبیه سازی عددی تاثیر عملگرهای پلاسمای DBD نانوثانیه ای در کنترل برهمکنش موج شوک - لایه مرزی جریان

هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر عملگرهای پلاسمایی DBD نانوثانیه ای بر برهمکنش موج شوک و لایه مرزی در جریان فراصوت عبوری با عدد ماخ ۲/۵ از یک مولد موج شوک است. به منظور شبیه سازی عددی، از معادلات ناویر استوکس در جریان سه بعدی به همراه مدل آشفتگی kωSST استفاده شده است. تاثیر عملگر پلاسمای نانوثانیه ای در میدان جریان ناپایا شبیه سازی شده است. دقت نتایج عددی بدست آمده با نتایح تجربی مقایسه شده است و نتایج نشان از سازگاری شبیه سازی عددی و نتایج آزمایشگاهی می دهند. تاثیر طول تخلیه پلاسما بر رفتار جریان، با بررسی توزیع ضریب اصطکاک، دما، محل تشکیل حباب جدایش، کانتور توزیع عدد ماخ و دما بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد، عملگر پلاسما منجر به افزایش دمای ناحیه تخلیه پلاسما شده و کاهش عدد ماخ را همراه داشتهاست. با تخلیه پلاسما در داخل حباب جدایش، محل جدایش جریان به سمت بالادست جریان متمایل شده است و ارتفاع بر همکنش موج شوک و لایه مرزی و زاویه موج جدایش نیز افزایش یافته است، در حالی که محل بازگشت به سطح تغییری نداشته است. بررسی تغییرات ضریب بازیابی فشار نشان داده است، تخلیه پلاسما در داخل حباب جدایش تاثیر مطلوبی در آن ندارد و منجر به کاهش ضریب بازیابی فشار می گردد.

کلیدواژه ها:

عملگر پلاسمایی نانوثانیه ، عملگر DBD ، شبیه سازی عددی ، موج شوک ، لایه مرزی