Simulazione Numerica Del Controllo Attivo Del Flusso Tramite Attuatori Al Plasma

Nel presente lavoro è stata analizzato l'utilizzo del plasma generato da una scarica dielettrica a barriera, usato come attuatore elettroidrodinamico EHD, per controllare il flusso in movimento su un profilo alare, aspetto di notevole interesse in ambito aeronautico, per il vantaggio di non richiedere parti meccaniche e di avere una rapida risposta al controllo. È stato caratterizzato il campo di moto in prossimità di un profilo alare, in presenza di tali attuatori, con gli obiettivi di analizzare il grado di sensibilità del flusso su un profilo NACA 0015 e di identificare il miglior dominio disponibile. Analizzata l'influenza di un campo di forze esterne applicate a differenti domini sul profilo per il controllo della separazione del flusso, con velocità di 35 m/s e angolo di attacco α=23°, si è proceduto all’analisi delle forze, con diversi moduli e direzioni, e dei migliori risultati ottenuti per ogni dominio. Quindi, è stato implementato un modello numerico per la forza paraelettrica agente sulle particelle cariche presenti nel fluido di lavoro ed esaminato l’impatto della forza sul fluido in funzione di differenti valori e direzioni della stessa. Considerando l’attuatore EHD tangente al profilo secondo un angolo di 27°, è stata implementata la modellazione delle componenti del campo elettrico e della forza rispetto al sistema di riferimento x, y, localizzato in corrispondenza del bordo di attacco del profilo NACA. Successivamente, sono stati individuati 4 differenti casi di analisi in funzione della direzione della forza, per studiare l’effetto che ha la stessa sul flusso in movimento sul profilo e quindi sul bordo di attacco. L’analisi condotta ha rivelato un miglior controllo del fluido sul profilo nei casi in cui la componente della forza considerata è quella lungo la direzione x e si ampli il campo di applicazione, in particolare lungo l’asse verticale y.