Numerical analysis of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators for supersonic flow applications
Notice bibliographique
Résumé
Surface Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator (SDBD PA) is a device that allows for a flow control near a surface of an object. In its simplest form the device consists of one electrode exposed to the atmosphere, dielectric and encapsulated grounded electrode. The device generates strong electric due to high voltage applied to the exposed electrode. Under the effect of the strong electric field the gas in the atmosphere is ionized and turns into plasma, which is manipulated by changing the electric field. The energy from the plasma is transferred to the surrounding gas through particle collisions allowing for the airflow control. The current work is concentrated on the supersonic applications of SDBD PA and aims at answering two questions: • What effects does supersonic shock have on plasma generated by SDBD PA? • What effects does SDBD PA have on supersonic shock? To answer these questions an OpenFOAM solver was developed that allows to simulate plasma within a supersonic flow. The solver is based on electron-positive nitrogen ions drift-diffusion model for plasma. Several simulations are performed to observe the plasma behaviour: plasma propagation through a frozen shock along a flat plate, supersonic flow under free-slip and no-slip conditions around a wedge with SDBD PA at the tip of the wedge. The Mach number varied from 1.3 to 2, depending on the simulation. The results demonstrate that as the plasma passes through the shock from low to high pressure side the ionization process is slowed down. If the rise in pressure across the shock is too high then it is possible to quench the ionization process completely. During the plasma propagation along the dielectric surface, the current flowing through the plasma generates heat, which in turn generates a compression wave. Most of the heating is concentrated within the plasma front, therefore as long as the plasma continues to propagate the source of compression wave is also being shifted. This allows for airflow adjustment within the supersonic flow boundary layer. Further research is needed to optimise the SDPD PA geometry and operational profile for supersonic flow control.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».