DBD PLAZMA AKTÜATÖR SÜRÜM FREKANSININ UÇAK KANADI ETRAFINDAKİ AKIŞIN KONTROLÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Yapılan çalışma ile NACA0015 uçak kanadı etrafındaki akışın kontrolünde plazma aktuatörlerinRe=48 000 değerinde sürüm frekansı ve voltajındaki değişmenin kaldırma kuvvetine etkisi incelenmiştir.Bu kapsamda yapılan çalışmalar ile plazmanın oluşturulmasında etkili olan parametrelerin direkt olarakaerodinamik performansa etkisi değerlendirilmiştir. Yapılan incelemede plazma aktüatörler uçakkanadının ön kısmına (x/C=0.1) yerleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında ise frekans değişimi ileyüksek hücum açılarındaki ayrılan akışın incelemesi yapılmıştır. Literatürdeki çalışmalar göz önünealındığında çalışmaların büyük çoğunluğunun stol açısı ve post stol açıları için yapıldığı görülmektedir.Yapılan deneysel çalışmalarda, belirli bir hücum açısı aralığı için frekansın ve voltajın etkileriincelenmektedir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen bulgulardan özellikle plazmaaktüatörlerin uygulama voltajının kaldırma katsayısına doğrudan oransal etkisi tespit edilmiştir. Diğertaraftan, sürüm frekansının ise belirgin bir ilişkisi tespit edilememiştir. Bu ilişki daha çok doğrusalolmayan bir yapı şeklinde görünmektedir. Bu durum, özellikle çalışmanın bulgular kısmında detaylıolarak incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Plazma aktüatör, Aktif akış kontrolü, Aerodinamik performans, Kaldırma kuvveti katsayısı, Plazma sürüm frekansı

Investigation of the Effect of DBD Plasma Actuator Excitation Frequency on Flow Control Around an Aircraft Wing

In this study, the effect of variation of plasma excitation frequency and applied voltagevariation on lift coefficient of NACA0015 airfoil is investigated at Re=48 000. In this context, the effects ofthe parameters direct effecting the plasma generation on the aerodynamic performance of the airfoil areassessed. In this study, plasma actuators are located at near leading edge (x/C=0.1) position. Within thescope of the experimental studies, the separated flow is studied for the excitation frequency at highattack angles. When the studies in the literature are taken into consideration, it is seen that the majorityof the studies are performed for stall angle and post stall angles. In experimental studies, the effects offrequency and voltage are examined for a certain angle of attack angle. As a result of the experimentalstudies, the direct proportional effect of the application voltage of the plasma actuators on the liftcoefficient was determined. On the other hand, no significant correlation was found between excitationfrequency. This relationship appears to be more of a non-linear structure. This has been examined indetail in the findings section of the study.

Keywords:

Plasma actuator, Active flow control, Aerodynamic performance, Lift coefficient, Plasma excitation frequency,

PDF

___

Corke, T. C., Enloe, C. L., Wilkinson, S. P., 2010, “Dielectric barrier discharge plasma actuators for flow control”, Annual Review of Fluid Mechanics, Vol. 42, pp.505-529.
Debien, A., Benard, N., Moreau, E., 2012, “Streamer inhibition for improving force and electric wind produced by DBD actuators”, Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 45, No. 215201, pp. 1- 13.
Güler, A. A., Seyhan, M., Akansu, Y. E., 2018, “Effect of signal modulation of DBD plasma actuator on flow control around NACA 0015”, Journal of Thermal Science and Technology, Vol. 38, pp.85- 105.
Han, M., Li, J., Niu, Z., Liang, H., Zhao, G., Hua, W., 2015, “Aerodynamic performance enhancement of a flying wing using nanosecond pulsed DBD plasma actuator”, Chinese Journal of Aeronautics, Vol.28, pp.377-384.
Kotsonis, M., Pul, R., Veldhuis, L., 2014, “Influence of circulation on a rounded-trailing-edge airfoil using plasma actuators”, Experiments in Fluids, Vol. 55, No. 1772, pp. 1-14.
Orlov, D. M., 2006, “Modelling and simulation of single dielectric barrier discharge plasma actuators”, PhD Thesis, University of Notre Dame.
Sun, M., Yang, B., Peng, T., Lei, M., 2016, “Optimum duty cycle of unsteady plasma aerodynamic actuation for NACA0015 airfoil stall seperation control”, Plasma Science and Technology, Vol. 18, pp.680-685.
Taleghani, A. S., Shadaram, A., Mirzaei, M., 2012, “Effects of duty cycles of the plasma actuators on improvement of pressure distribution above a NFL0414 airfoil”, IEEE Transaction on Plasma Science, Vol. 40, pp.1434-1440.
Zhao, G., Li, Y., Liang, H., Han, M., Wu, Y., 2015, “Flow seperation control on swept wing with nanosecond pulse driven DBD plasma actuators”, Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 28, pp.368-376.