| Περίληψη: | Ο έλεγχος ροής (flow control) είναι ένα θέμα που παρουσιάζει διαρκώς αυξανόμενο επιστημονικό ενδιαφέρον, εξαιτίας της τεράστιας τεχνολογικής και οικονομικής αξίας του, ιδιαίτερα σε τομείς όπως η αεροδιαστημική και η αεροναυπηγική. Η χρήση συσκευών ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης για το σκοπό αυτό, παρουσιάζει πλειάδα πλεονεκτημάτων έναντι των μηχανικών τους αντιστοίχων. Συνεπώς, έχουν αναπτυχθεί ειδικές διατάξεις πλάσματος για τον έλεγχο ροής, ευρέως γνωστές στη διεθνή βιβλιογραφία με τον όρο «plasma actuators», βασισμένες κατά κύριο λόγο σε εκκενώσεις διηλεκτρικού φράγματος (Dielectric Barrier Discharges - DBDs). Μία τέτοια διάταξη υλοποιείται και υποβάλλεται σε διαφόρων ειδών πειραματικές διαγνωστικές τεχνικές στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Για την κατασκευή της χρησιμοποιείται εύκαμπτο διηλεκτρικό υλικό (ταινία πολυιμιδίου Kapton®) και ηλεκτρόδια από αγώγιμο μελάνι αργύρου, αποβλέποντας έτσι στη δυνατότητα προσαρμογής της διάταξης πλάσματος σε αεροδυναμικές επιφάνειες, όπως αεροτομές ή πτέρυγες αεροσκαφών. Το πλάσμα συντηρείται μέσω μιας ημιτονοειδούς κυματομορφής υψηλής τάσης ακουστικών συχνοτήτων και υποβάλλεται τόσο σε ηλεκτρικό όσο και σε οπτικό χαρακτηρισμό. Συγκεκριμένα, πραγματοποιούνται διεξοδικές ηλεκτρικές μετρήσεις και μετρήσεις φασματοσκοπίας οπτικής εκπομπής σε περιοχές του υπεριώδους εως του κοντινού υπέρυθρου (UV - NIR) ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Οι περιστροφικές δομές του μορίου του Αζώτου (Ν2) καταγράφονται με υψηλής ανάλυσης φασματοσκοπία οπτικής εκπομπής, και εξάγεται μια εκτίμηση της θερμοκρασίας του αερίου μέσω σύγκρισης των πειραματικών δεδομένων με τα αντίστοιχο αριθμητικά μοντέλα. Το επαγόμενο από το πλάσμα ροϊκό πεδίο μελετάται χωρικά και χρονικά μέσω διάταξης σωλήνα τύπου-Pitot και της τεχνικής της φωτογράφισης schlieren. Τέλος, γίνεται παρατήρηση της καταπόνησης της διάταξης πλάσματος για τον έλεγχο ροής ύστερα από την πολύωρη, συσσωρευτική λειτουργία της υπό υψηλή τάση.
|
|---|
