بررسی اثر عملگر پلاسما تخلیه سد دی الکتریک بر کنترل جدایش جریان اطراف مقطع بحرانی پره توربین باد

توربین های باد یکی از مهم ترین تجهیزات تولید انرژی تجدیدپذیر بوده و بهبود راندمان آنها منجر به بهره وری بیش ازپیش از انرژی های پاک می شود. از جمله مشکلات عمده در کاربرد توربین های باد وقوع پدیده جدایش جریان بر روی پره توربین است. در مقاله حاضر، اثر عملگر پلاسما تخلیه سد دی الکتریک بر روی کنترل جدایش جریان اطراف یک مقطع بحرانی پره توربین برق- بادی ۶۶۰کیلووات طراحی شده در داخل ایران مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، آزمون تجربی جهت صحت سنجی و اطمینان از دقت مدل سازی ها صورت پذیرفت. پس از حصول انطباق قابل قبول، شبیه سازی های عددی دوبعدی با وجود عملگر پلاسما در شرایط عملکردی و زوایای حمله مختلف انجام گرفت. در مدل سازی عددی عملگر از اخیرترین مدل الکتروستاتیک ارتقایافته استفاده شده است. جریان عبوری از روی ایرفویل تراکم ناپذیر و سرعت جریان آزاد ۲۰متر بر ثانیه و مکان نصب عملگر در لبه حمله ایرفویل است. نتایج به دست آمده حاکی از تاثیر قابل ملاحظه فرکانس و ولتاژ عملگر بر ضرایب برآ و پسا و راندمان آیرودینامیکی ایرفویل است. با افزایش فرکانس و ولتاژ و در نتیجه القای جریان و افزایش مومنتم داخل لایه مرزی بازیافت فشار در ناحیه ویک بهتر صورت گرفته و نقطه جدایش به تعویق می افتد. روند خطی بین تاثیر فرکانس بر تغییر ضرایب آیرودینامیکی ملاحظه شد. همچنین بهبود راندمان آیرودینامیکی در این مطالعه بیشتر از ۸۰۰% و جابه جایی نقطه جدایش تا حدود ۵۰% طول وتر حاصل شد.

کلیدواژه ها:

SDBD Plasma Actuator ، Frequency ، Voltage ، Enhanced Electrostatic Model ، عملگر پلاسما تخلیه سد دی الکتریک ، فرکانس ، ولتاژ ، مدل الکتروستاتیک ارتقایافته