Studio dello strato limite in prossimità di attuatori al plasma

The aim of this Thesis work is to study the behavior of the boundary layer on a NACA0015 airfoil equipped with different types of multi-tip plasma actuators, at different Reynolds numbers and angles of attack. The velocity profiles were measured using a micro-probe, specially designed for this purpose. After an initial validation of the new measurement system, different types of plasma actuators, including Corona and DBD, were initially evaluated with bench tests in terms of ionic wind and electrical consumption. After a careful choice of the best types of actuators, based on the results of static bench tests, they have been tested in the wind tunnel, in order to measure the velocities present in the boundary layer. Thanks to these data, it has been possible to evaluate the passive and active effects of the plasma actuators, taking into account also the velocity profiles present on the reference smooth airfoil. In this way, thanks to the characterization of the different types of actuators, it was possible to identify the geometry and the conditions to optimize their use. Finally, some suggestions were also presented to improve the performance of all actuators in general.

Lo scopo di questo lavoro di Tesi è di studiare il comportamento dello strato limite su un profilo alare NACA0015 equipaggiato con diversi tipi di attuatori al plasma a punte multiple, a diversi numeri di Reynolds ed angoli d'incidenza. I profili di velocità sono stati misurati tramite una micro sonda appositamente progettata per tale scopo. Dopo un'iniziale validazione del nuovo sistema di misura, i diversi tipi di attuatori al plasma, Corona e DBD, sono stati inizialmente valutati con delle prove al banco in termini di vento ionico e consumo elettrico. Dopo un'attenta scelta, derivante dai risultati delle prove statiche al banco, dei migliori tipi di attuatori, essi sono stati provati in galleria del vento, in modo da poter misurare le velocità presenti nello strato limite. Grazie a questi dati è stato possibile valutare l'effetto passivo e attivo che un attuatore al plasma comporta, tenendo in considerazione anche i profili di velocità presenti sul profilo alare liscio di riferimento. In questo modo, grazie alla caratterizzazione dei diversi tipi di attuatori, è stato possibile individuare la geometria e le condizioni d'uso per ottimizzare il loro utilizzo. Infine vengono presentati anche alcuni suggerimenti per migliorare le prestazioni di tutti gli attuatori in generale.