مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل تجربی کاهش نیروی پسا حول یک جسم احمد با استفاده از عملگر پلاسمایی

نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
3 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
چکیده
در پژوهش‌های آیرودینامیک خودرو، جسم احمد یک مدل استاندارد از انواع وسایل نقلیه جاده‌ای است که جریان‌های بازگشتی در انتهای آن سهم عمده‌ای در نیروی پسا وارد بر مدل دارد. در این مقاله تأثیر عملگر پلاسمایی در کنترل جریان حول یک جسم احمد با زاویه سطح شیب‌دار پشتی °25 در سرعت‌ جریان آزاد 10 متر بر ثانیه مورد تحلیل تجربی قرارگرفته است. با نصب عملگر پلاسما بر روی لبه ابتدایی سطح شیب‌دار پشت مدل، در حالت‌های تحریک پایا و ناپایا، به‌ وسیله دستگاه مبدل فشار توزیع فشار بر روی سطوح شیب‌دار و عمودی پشت مدل بدست آمد. سپس با استفاده از لودسل نیروی پسا اندازه‌گیری و در نهایت با تزریق دود جریان عبوری از ناحیه انتهای مدل مرئی سازی گردید. نتایج حاصل از توزیع فشار و مرئی سازی نشان داد با اعمال تحریک پلاسما لایه برشی جداشده از روی لبه سطح شیب‌دار پشتی به سطح نزدیک شده و متعاقباً ناحیه گردابه پشت مدل کوچک می‌شود. در حالت تحریک ‌پایا تغییرات الگوی جریان محسوس تر بوده و میزان کاهش نیروی پسا حدود 7.3% است، درحالی‌که این میزان در حالت تحریک ناپایا حدود 5% است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental Study of Flow Control Over an Ahmed Body Using Plasma Actuator

نویسندگان English

Shahab Shadmani 1
Seyed Mojtaba Mousavi Nainiyan 1
Masoud Mirzaei 2
Ramin Ghasemiasl 1
Gholamhosein Pouryoussefi 3
1 Department of Mechanical Engineering, West Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Aerospace Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
3 Department of Aerospace Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
چکیده English

Various studies on cars aerodynamics focusing on the Ahmed body model as a standard and simplified shape of a road vehicle have been carried out in recent years. In this paper plasma actuator as an active flow control method has been employed to control flow around the rear part of an Ahmed body with the rear slant angle of 25°. Experiments performed in a wind tunnel in free stream velocity of U=10m/s using steady and unsteady plasma actuator excitations. Pressure distribution on the rear part was measured by 52 sensors, and also total drag force was extracted by a load cell. More over smoke flow visualization was carried out to determine the flow pattern around the body. The results showed that employing plasma actuator not only has an effective influence on pressure distribution on the rear slant surface, but also reduces total drag force in steady and unsteady excitations 7.3% and 5%, respectively. As a result, based on flow visualization and pressure distribution tests, plasma actuator in steady state actuation, could distract D-shape vortices and suppress the separated flow over the rear slant.

کلیدواژه‌ها English

Plasma Actuator
Drag
Wind tunnel
Ahmed body