通过使用大型GND网状电极和两个HV电极配置的等离子执行器控制边界层
Ernest Gnapowski1, Sebastian Gnapowski1, Paweł Tomiło2
1Faculty of Mathematics and Information Technology, Lublin University of Technology, 20-618 Lublin, Poland.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 11, 2025
概括
这项研究表明,在等离子执行器中使用网状高压电极可以显著提高升力系数. 这种新的电极几何增强了飞机机翼的空气动力学性能.
科学领域:
- 航空航天工程 航空航天工程
- 流体动力学 流体动力学
- 等离子体物理学的物理学
背景情况:
- 等离子驱动器用于控制表面上的空气流.
- 传统的电极几何在性能增强方面存在局限性.
- 需要新的电极设计来提高空气动力学效率.
研究的目的:
- 为了研究不同高压电极几何形状对等离子电源执行器性能的影响.
- 为了评估这些执行器对边界层流量和提升系数的影响.
- 引入一个新的等离子执行器设计,采用网状电极.
主要方法:
- 使用风洞进行实验研究.
- 测试一款机翼模型 (SD 7003 配置文件),采用定制设计的介电屏障放电 (DBD) 等离子执行器.
- 不同的高压电极配置 (固体铜与网状) 和操作条件 (电压,空气流速,攻击角度).
- 通过一系列雷诺兹数 (Re = 87,985351,939) 来测量升力系数 (CL).
主要成果:
- 一个带有网状高压电极和大网状接地电极的等离子执行器显示了升降系数的显著增加.
- 这种改善在5度的攻击角度和从5米/秒到20米/秒的空气流速下观察到.
- 固体铜高压电极对起重系数的影响是可以忽略不计的,无论驱动器是否开启或关闭.
结论:
- 在等离子执行器中使用网状高压电极代表了空气动力学控制的重大进步.
- 这种新的设计提供了一种有前途的方法来增强升力和潜在地提高飞机机翼性能.
- 对网状电极配置的进一步研究可能会导致更高效的空气动力学解决方案.
