کنترل جریان هوا در لایه مرزی با استفاده از محرک تخلیه سد دی الکتریک

محرک‌های پلاسمایی آیرودینامیک، قابلیت خود را به ­عنوان یک ابزار کنترل جریان در کاربردهای متفاوت، نشان داده‌است. مطالعه حاضر نتایج یک طرح ابتکاری را ارائه می دهد که در آن از یک منبع تغذیه برای تولید جریان ولتاژ بالا (بیش از 8 کیلو ولت) و در بسامد بالا (بیش از 10 کیلوهرتز) استفاده شد. سپس این جریان برای یونیزه کردن هوای راکد در فشار اتمسفری در سطح یک قطعه محرک پلاسمایی به ­کار برده شد. پیکربندی محرک پلاسمایی مورد استفاده در این مطالعه بسیار ساده و شامل دو الکترود بود که به­طور نامتقارن چیده شدند. یکی از الکترودها در معرض هوای محیط و دیگری در طرف دیگر ماده دی‌الکتریک قرار گرفت. وقتی یک ولتاژ  متناوب بالا اعمال می‌شد، تخلیه پلاسمایی روی سطح عایق، بالای الکترود عایق شده ظاهر می‌گردید و تکانه هدایت شده به­ درون هوای محیط جفت می‌شد. مقدار جفت شدگی تکانه در تغییر اساسی جریان هوا روی سطح محرک مؤثر بود. جفت شدگی تکانه یک جریان هوای القایی تولید می‌کرد که روی دو طرف لایه دی‌الکتریک کشیده می‌شد. این جفت شدگی، سرعت هوا را در لایه مرزی از مقدار صفر افزایش می­ داد و باعث اصلاح جریان هوا در لایه مرزی می‌گردید. در این مطالعه سرعت جریان القایی در غیاب جریان هوا اندازه گیری ‌شد. این سرعت القایی را می‌توان به­ وسیله لوله پیتوت اندازه گرفت. در این پژوهش اثر بسامد و جنس ماده دی‌الکتریک بر میزان افزایش سرعت القایی بررسی شد. نتایج نشان داد که در یک بسامد بهینه (در این مطالعه فرکانس 5/7 کیلوهرتز) سرعت جریان القایی به حداکثر مقدار خود می‌رسد. نتایج همچنین نشان داد که سرعت القایی در ارتفاع 5/0 میلی­متری بالای دی‌الکتریک پلکسی گلاس به 5 متر برثانیه و در تفلون نزدیک به 6 متر بر ثانیه می رسد. بنابراین ثابت دی‌الکتریک در میزان سرعت القایی نقش قابل توجهی ایفا می‌کند. وزن کم، کوچک بودن اندازه، عدم نیاز به اجزای متحرک، قابلیت اطمینان بالا، پایین بودن قیمت، پهنای باند بالا، پاسخ سریع و افزایش چالاکی آیرودینامیکی جزو مزایای عمده قطعه کنترل جریان محرک پلاسما نسبت به قطعات کنترل جریان سنتی است.