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

Abstract

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.

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.