بررسی عددی اثرات حرارتی و هیدرودینامیکی عملگر پلاسما در جلوگیری از تشکیل یخ روی سطح آزاد و ایرفویل

استفاده از پلاسما به عنوان یکی از راه های نوین تولید گردابه به روش فعال به منظور افزایش نرخ انتقال حرارت است که به وسیله تزریق مومنتم به لایه مرزی، باعث ایجاد اغتشاش در جریان و تولید گردابه میشود. در مقاله حاضر، مشخصه جریان و حرارت از قبیل سرعت در لایه مرزی، ضریب اصطکاک سطح و ناسلت محلی روی صفحه تخت و ایرفویل مورد استفاده در توربین باد ( AF 300) با حضور محرک پلاسما با ولتاژ20 کیلوولت و فرکانس 1 کیلوهرتز در شرایط دو بعدی، آشفته، تراکمناپذیر و پایدار به روش حجم محدود مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی رینولدزهای مختلف جریان ورودی در ولتاژ ثابت در نظر گرفته شده و تاثیر آن مشاهده شده است. نتایج عددی حاضر با نتایج عددی و آزمایشگاهی مقایسه و از تطابق مناسبی برخوردارند. نتایج عددی نشان میدهد در یک ولتاژ ثابت، با افزایش سرعت ورودی جریان، انتقال حرارت تا رینولدزی برابر با رینولدز تولیدی در ناحیه اعمال پلاسما، نرخ صعودی و پس از آن به دلیل کاهش اثر گردابه حاصل از پلاسما سیر نزولی دارد. همچنین با افزایش زاویه حمله در ایرفویل، انتقال حرارت به دلیل افزایش رینولدز و کاهش اثر گردابه نزولی بوده و پیک نمودار ناسلت در محل اعمال پلاسما، کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

ضد یخزدگی ، عملگر پلاسما ، انتقال حرارت ، هیدرودینامیک ، UDF ، مومنتوم