A PIV setup for the study of DBD effects on airfoils performance

The purpose of this work is to set up an experimental test for PIV measurements of the flow field around aerodynamic airfoils equipped with DBD plasma actuators. Also a parametric analysis on exposed electrode geometries for different forcing actuations is performed through lift and drag measurements, focusing on serrated-edge electrodes. A special shape provides the best experimental results, as regards stall delay and drag reduction. The evaluation at bench of the plasma length extension permits to detect a scaling rule of the optimum inter-tip spacing for future applications at higher supply voltages and free-stream velocities. The first PIV measurement has been carried out on a NACA 0015 airfoil model (930 mm span and 300 mm chord) for two different Reynolds numbers (Re=1*10^5 and Re=2*10^5), after the design and the implementation of a completely new set-up.

Lo scopo di questo lavoro è l'allestimento di un esperimento per la misura PIV del campo di moto attorno a profili aerodinamici muniti di attuatori al plasma di tipo DBD. Inoltre è stata condotta un'analisi parametrica, attraverso prove di pesata, sulle diverse geometrie dell'elettrodo attivo a diverse condizioni di alimentazione, focalizzandoci sulle forme a punte triangolari. Una particolare forma tra quelle provate ha fornito migliori risultati sperimentali nella posticipazione dello stallo e nella riduzione della resistenza aerodinamica. Al banco, la valutazione della lunghezza di scarica del plasma ha permesso di introdurre una regola per il dimensionamento della distanza ottima tra punte adiacenti per future applicazioni a tensioni di alimentazione e velocità asintotiche maggiori. La prima misura PIV è stata condotta su un profilo NACA 0015 (930 mm di apertura e 300 mm di corda) a due diversi numeri di Reynolds (Re=1*10^5 e Re=2*10^5), in seguito alla progettazione e alla realizzazione di un nuovo sistema di misura.