Sobre la posibilidad de la cancelación de vórtices de flujo cruzado mediante actuadores de plasma
Autores: Abdullaev, Amir; Kotvitskii, Alexander; Moralev, Ivan; Ustinov, Maxim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sobre la posibilidad de la cancelación de vórtices de flujo cruzado mediante actuadores de plasma
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cancelación
Vórtices de flujo cruzado
Actuador de plasma
Capa límite
Modelo lineal
Control óptimo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Se intenta la cancelación de los vórtices de flujo cruzado en una capa límite de ala barrida mediante un arreglo de actuadores de plasma en simulación numérica. La respuesta de la capa límite a la excitación estacionaria por una sección de actuador único se mide experimentalmente y se compara con la respuesta obtenida de la solución a las ecuaciones de estabilidad paraabólicas. Se muestra que un enfoque lineal se mantiene dentro de la magnitud pico a pico de los vórtices de flujo cruzado estacionarios por debajo del 10% de la velocidad del flujo potencial local. Dentro del modelo lineal, se desarrolla una estrategia de control óptima y una más rápida subóptima para calcular la distribución de amplitud de voltaje a través de los electrodos, teniendo en cuenta las restricciones de forzado. Se realiza una simulación del proceso de cancelación, mostrando una reducción de hasta 20 dB en la modulación de velocidad inicial en dirección transversal en la capa límite. Se muestra que la resolución mínima del actuador requerida para la implementación sucesiva del control está en el orden de un cuarto de la longitud de onda más amplificada, o de 3 a 4 espesores de desplazamiento de la capa límite. Las estimaciones lineales predicen hasta un retraso de transición de 150 mm (22% de la longitud de la región de aceleración del flujo) para un coeficiente de momento del actuador del 0.005%.
Descripción
Se intenta la cancelación de los vórtices de flujo cruzado en una capa límite de ala barrida mediante un arreglo de actuadores de plasma en simulación numérica. La respuesta de la capa límite a la excitación estacionaria por una sección de actuador único se mide experimentalmente y se compara con la respuesta obtenida de la solución a las ecuaciones de estabilidad paraabólicas. Se muestra que un enfoque lineal se mantiene dentro de la magnitud pico a pico de los vórtices de flujo cruzado estacionarios por debajo del 10% de la velocidad del flujo potencial local. Dentro del modelo lineal, se desarrolla una estrategia de control óptima y una más rápida subóptima para calcular la distribución de amplitud de voltaje a través de los electrodos, teniendo en cuenta las restricciones de forzado. Se realiza una simulación del proceso de cancelación, mostrando una reducción de hasta 20 dB en la modulación de velocidad inicial en dirección transversal en la capa límite. Se muestra que la resolución mínima del actuador requerida para la implementación sucesiva del control está en el orden de un cuarto de la longitud de onda más amplificada, o de 3 a 4 espesores de desplazamiento de la capa límite. Las estimaciones lineales predicen hasta un retraso de transición de 150 mm (22% de la longitud de la región de aceleración del flujo) para un coeficiente de momento del actuador del 0.005%.