شبیه سازی عددی چند ساختار از عملگرهای پلاسما و ارزیابی عملکرد آنها بر روی ایرفویل های NACA۰۰۱۲ و NACA۰۰۱۵

عملگرهای پلاسمایی ابزار قدرتمندی جهت کنترل فعال جریان و لایه مرزی و نیز به عقب انداختن جدایش روی سطوح کنترلی هستند که در دهه­ اخیر بسیار مورد توجه پژوهشگران و مهندسین علوم هوافضایی قرار گرفته است. در ابتدا، ساختار استاندارد عملگرهای پلاسمایی (که شامل الکترود پنهان یک­ تکه­ ای می­ باشد) در پژوهش­­ ها و تحقیقات مورد استفاده قرار می ­گرفت، اما اخیرا ساختاری جدید از این عملگرها معرفی شده است که شامل یک الکترود پنهان چندتکه­ ای می ­باشد. چندتکه ­ای بودن الکترود پنهان در این عملگرها باعث بازیابی نیروی حجمی عملگر  پلاسما شده و سرعت القایی آن را به میزان قابل توجهی افزایش می­ دهد. در این مقاله با استفاده از روش عددی الکترواستاتیک-مدارتجمعی، عملگر پلاسمای یک­ تکه­ ای و سه ­تکه ­ای شبیه ­سازی عددی و اعتبارسنجی شده است و سپس با بررسی عددی کارکرد عملگر پلاسمای سه­ تکه ­ای و یک ­تکه ­ای بر روی ایرفویل ­های NACA ۰۰۱۲ و NACA ۰۰۱۵ مورد ارزیابی قرار گرفته و نشان داده شده است که استفاده از عملگر پلاسما سبب انتقال زاویه واماندگی ایرفویل به عقب شده و به این سبب باعث بهبود توزیع ضریب فشار می­ شود. از طرفی نشان داده شده که استفاده از ساختار سه ­تکه ­ای نسبت به حالت استاندارد، بازدهی عملگر پلاسما را به مقدار قابل توجهی افزایش می­ دهد. این تحقیق در عدد رینولدز جریان انجام شده و عملگر پلاسما با منبع ولتاژ متناوب سینوسی با ولتاژ ۱۶ کیلوولت و فرکانس ۱۰ کیلوهرتز در حالت دائم شبیه ­سازی شده است.