Efecto del Actuador de Plasma en los Perfiles de Velocidad y Temperatura de un Chorro Rectangular de Alto Relación de Aspecto
Autores: Pham, Anh Viet; Inaba, Kazuaki; Saito, Miyuki; Sakai, Masaharu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Efecto del Actuador de Plasma en los Perfiles de Velocidad y Temperatura de un Chorro Rectangular de Alto Relación de Aspecto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Turbulencia
Velocidad
Temperatura
Técnicas de control de flujo
Actuadores de plasma
Chorro de alto aspecto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La velocidad de la línea central del chorro de turbulencia y la temperatura decaen intensamente a lo largo de la dirección del flujo de la línea central. Por lo tanto, mejorarlo podría beneficiar aplicaciones de ingeniería, como los acondicionadores de aire. Sin embargo, las técnicas de control de flujo activo con chorros de alto aspecto, especialmente para controlar la temperatura, no han sido ampliamente investigadas. Este documento presenta el rendimiento de velocidad y temperatura de un chorro rectangular de alto aspecto controlado por dos actuadores de plasma de descarga de barrera dieléctrica ubicados en los lados más largos de la boquilla y controlados por ondas sinusoidales de modulación de ancho de pulso de alta tensión y alta frecuencia. Se utilizó el método de escaneo para cubrir 362 casos como combinaciones de parámetros de trabajo (frecuencia modular vs. ciclo de trabajo vs. diferencia de fase) para los rendimientos de velocidad y temperatura de los chorros. Los resultados muestran que los actuadores de plasma pueden controlar tanto la distribución de velocidad como la de temperatura con una potencia de entrada menor en comparación con la energía cinética y el flujo de calor del chorro rectangular. La velocidad aumentó hasta un 4% y disminuyó hasta un 11%, medida en la posición de interés donde x/h = 70 en la línea central. Hubo un aumento del 5% y una disminución del 4% en comparación con el caso basado en temperatura. Se observaron distribuciones de velocidad y temperatura distintivas en casos notables, lo que indica el potencial del actuador para crear diversas características de flujo sin instalar nuevo hardware en el flujo.
Descripción
La velocidad de la línea central del chorro de turbulencia y la temperatura decaen intensamente a lo largo de la dirección del flujo de la línea central. Por lo tanto, mejorarlo podría beneficiar aplicaciones de ingeniería, como los acondicionadores de aire. Sin embargo, las técnicas de control de flujo activo con chorros de alto aspecto, especialmente para controlar la temperatura, no han sido ampliamente investigadas. Este documento presenta el rendimiento de velocidad y temperatura de un chorro rectangular de alto aspecto controlado por dos actuadores de plasma de descarga de barrera dieléctrica ubicados en los lados más largos de la boquilla y controlados por ondas sinusoidales de modulación de ancho de pulso de alta tensión y alta frecuencia. Se utilizó el método de escaneo para cubrir 362 casos como combinaciones de parámetros de trabajo (frecuencia modular vs. ciclo de trabajo vs. diferencia de fase) para los rendimientos de velocidad y temperatura de los chorros. Los resultados muestran que los actuadores de plasma pueden controlar tanto la distribución de velocidad como la de temperatura con una potencia de entrada menor en comparación con la energía cinética y el flujo de calor del chorro rectangular. La velocidad aumentó hasta un 4% y disminuyó hasta un 11%, medida en la posición de interés donde x/h = 70 en la línea central. Hubo un aumento del 5% y una disminución del 4% en comparación con el caso basado en temperatura. Se observaron distribuciones de velocidad y temperatura distintivas en casos notables, lo que indica el potencial del actuador para crear diversas características de flujo sin instalar nuevo hardware en el flujo.