Solutore numerico ottimizzato per attuatori al plasma DBD multipunta

The purpose of this work is to study the effect on the nearby fluid of a DBD Dielectric Barrier Discharge plasma actuator discharge via numerical simulations. All simulations are carried on the simulation environment offered by the free software OpenFOAM. The actuator presence is modelled as a body force term in the momentum equation. The body force term is computed via a new model called BLBF (bi-linear body force) a spin-off of the LEBF (linearized electric body force) model. The model takes into account geometrical as well as electrical characteristics of the actuator and introduces the possibility to move the height of the maximum body force value. The model will be used in two cases: a 2D simulation of a linear actuator and a 3D simulation of a serrated actuator, both in bench conditions. It will be shown how the new model coupled with a correct setting of the OpenFOAM environment enables the user to simulate even a 3D unsteady case for several seconds.

In questo lavoro di tesi, di carattere sperimentale, si vogliono studiare gli effetti della scarica di attuatori al plasma di tipo DBD, Dielectric Barrier Discharge, sul fluido circostante attraverso l'impiego di tecniche numeriche. Il lavoro è svolto all'interno dell'ambiente di simulazione offerto dal software libero OpenFOAM. La presenza dell'attuatore al plasma è modellata tramite una forza di volume calcolata con un modello innovativo denominato BLBF (bi-linear body force) nato da una modifica del modello LEBF (linearized electric body force). Il modello prende in considerazione informazioni sia geometriche che elettriche dell'attuatore ed introduce la possibilità di modificare la quota del massimo di forza di volume, parametro non disponibile nella formulazione del modello LEBF. Il modello è impiegato per lo studio di due casi: un attuatore lineare ed un attuatore con geometria seghettata entrambi nel caso di prove al banco. Inoltre si mostrerà come l'attenta scrittura del metodo in fase di implementazione e l'uso oculato degli strumenti messi a disposizione da openFOAM permetta la simulazione instazionaria per intervalli di tempo di alcuni secondi anche nel caso di una geometria 3D.