Stall control by pulsed plasma actuators

The aim of this thesis work is to experimentally characterize plasma actuators, both corona and DBD (Dielectric Barrier Discharge) types, in order to evaluate their performances as flow control devices on aerodynamic airfoils at high angles of attack. In particular, a parametric analysis on the effectiveness of unsteady actuation is performed on active electrodes with triangular tips. There is not a similar work in the present literature. Electrical characterization is carried out as well. This study is performed with the aim of improving actuator effectiveness, with particular focus on stall delay and drag reduction. To this purpose, lift and drag measurements have been performed on a NACA0015 airfoil in the wind tunnel for two different Reynolds numbers (Re ~ 170000 and Re ~ 340000). The results showed an increased effectiveness with respect to steady actuation, especially for higher Reynolds number (Re ~ 340000). A lower energy consumption is found with this type of actuation.

Lo scopo di questo lavoro di tesi è la caratterizzazione sperimentale di attuatori al plasma, di tipo corona e DBD (Dielectric Barrier Discharge), al fi ne di valutare le loro prestazioni nell'ambito del controllo della separazione su profi li aerodinamici ad alto angolo di incidenza. In particolare, viene svolto uno studio parametrico per valutare l'efficacia dell'attuazione instazionaria su elettrodi attivi dotati di punte triangolari. Ciò non è reperibile nell'attuale letteratura. È stato inoltre misurato il consumo energetico. Tale ricerca è volta al fi ne di aumentare l'efficacia degli attuatori nella posticipazione dello stallo e nella riduzione della resistenza aerodinamica. Per far ciò, sono state effettuate prove di pesate aerodinamiche in galleria del vento su un profi lo NACA0015 a due diversi numeri di Reynolds (Re ~ 170000 e Re ~ 340000). I risultati ottenuti indicano un incremento di prestazioni rispetto al caso di attuazione stazionaria, in particolare per numeri di Reynolds superiori (Re ~ 340000). Il dispendio energetico è inoltre ridotto con questo tipo di attuazione.