رساله حاضر عملکرد یک عملگر پلاسمایی تخلیه سد دی الکتریکی را مورد مطالعه قرار می دهد. این مطالعه به دو روش آزمایشگاهی و عددی انجام شده است. اثرات سیکل کاری و فرکانس تحریک روی سرعت تولید شده توسط عملگر پلاسمایی در محیط ساکن و گردابه های تولید شده توسط آن بررسی شده است. نتایج حاضر ایجاد گردابه هایی برابر با فرکانس تحریک موج ولتاژ ورودی به عملگرها را نشان می دهد. مشخصه های سرعت تولید شده توسط عملگر در محیط ساکن توسط مدلسازی عددی تحقیق شد. این نتایج مورد تایید نتایج آزمایشگاهی قرار گرفت. در مدلسازی عددی از حل میدان الکتریکی با شرط مرزی توزیع چگالی بار الکتریکی خالص بر اساس شدت میدان الکتریکی مورد نیاز برای تشکیل پلاسما استفاده شده است. عملگرهای پلاسمایی به منظور کاربرد در کنترل جریان روی ایرفویل های nlf0414 و naca4412 مورد آزمایش قرار گرفت و تاثیر مدهای مختلف الکتریکی بر روی توزیع فشار حول ایرفویل، جدایش، سرعت و مشخصه های آشفتگی در دنباله نزدیک و فرکانس گردابه ها به طور آزمایشگاهی و عددی مطالعه شد. برای مدلسازی عددی از نرم افزار فلوئنت با مدل آشفتگی v^2-f استفاده شد. نیروهای حجمی در شرایط غیردائمی و توسط کد اعمالی نوشته شده برای مدلسازی پلاسما به بخش udf فلوئنت اضافه شد. این مطالعات برای زوایای حمله بعد از زاویه واماندگی انجام شده است. نتایج مدلسازی عددی و آزمایشگاهی عملگر پلاسمایی حول ایرفویل nlf0414 بهبود در توزیع فشار در سمت مکش، کاهش عرض دنباله و توانایی عملگر در کنترل فرکانس ریزش گردابه را نشان می دهد.

تشکیل شوک ناشی از تراکم پذیری جریان بر روی سطح اجسام پرنده و تداخل این شوک با لایه مرزی باعث اثرات نامطلوبی مانند افزایش پسا و جدایش جریان می شود. در گذشته روش-های مختلفی برای کاهش این اثرات از جمله، مولدهای گردابه، مکش سطح، دمش از سطح و.. پیشنهاد شده است. در این پایان نامه به بررسی عددی استفاده از ساختار متخلخل در کنترل و کاهش اثرات شوک پرداخته می شود. ساختار متخلخل ( محیط متخلخل و سطح متخلخل) با مکانیزم افزایش سطح عبور جریان و با ترکیب مکش و دمش باعث کاهش اثرات شوک می شوند. روش حل عددی در این پایان نامه روش حجم محدود، معادلات حل عددی معادلات ناویراستوکس و مدل هندسی ایرفویل naca0012 می باشد.حل جریان به صورت آشفته و پایا در محدوده جریان گذرصوتی می باشد. نتایج به دست آمده در این پایان نامه نشان می دهد با کاهش اثرات شوک وکاهش پسای موجی، ضریب پسای کل با استفاده از محیط متخلخل در حدود 16? و با استفاده از سطح متخلخل در حدود 20? کاهش می یابد. شوک تضعیف شده به نواحی بالادست ایرفویل و ابتدای محیط متخلخل منتقل شده و عدد ماخ پشت شوک کاهش پیدا می کند. با کاهش اثرات تداخل شوک و لایه مرزی حباب جدایش نیز به نواحی پایین دست ایرفویل تعویق پیدا می کند. کارایی این روش کنترلی به عوامل مختلفی از جمله پارامترهای هندسی بستگی دارد. بدین منظور در این کار عددی در بخش مطالعه پارامتریک سطح متخلخل به بررسی محل قرارگیری سطح متخلخل، طول سطح متخلخل، عمق محفظه، تعداد حفره سطح متخلخل، هندسه کلی محفظه و زاویه حمله و در بخش مطالعه پارامتریک محیط متخلخل به بررسی اثر عمق، طول، شدت تخلخل و قطر ریزدانه محیط متخلخل و همچنین اثر زاویه حمله بر این روش کنترلی پرداخته می شود.