| Περίληψη: | Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι η υπολογιστική προσομοίωση στις δύο διαστάσεις (2D) ενός
κρουστικού κύματος, σε ήρεμο αέρα, το οποίο δημιουργείται κατά την αναπαραγωγή ενός παλμού
τάσης σε έναν ns DBD ενεργοποιητή πλάσματος, χρησιμοποιώντας το υπολογιστικό πακέτο
OpenFOAM. Εστιάζοντας την προσοχή μας σχεδόν αποκλειστικά στο ρευστοδυναμικό φαινόμενο,
σε πρώτο στάδιο προσπαθήσαμε να ερμηνεύσουμε αιτιοκρατικά τη δημιουργία ενός κρουστικού
κύματος με συγκεκριμένες γεωμετρικές ιδιομορφίες. Κατόπιν μελέτης αποδώσαμε εν τέλει την
απαρχή του κρουστικού κύματος, αρχικά στην ακαριαία μετατροπή της ηλεκτρικής σε θερμική
ενέργεια λόγω της δημιουργίας και της αποσύνθεσης του πλάσματος, και εν συνεχεία στην
εναπόθεση της θερμικής ενέργειας για τη θέρμανση μίας συγκεκριμένης σχηματικά επιφάνειας
ώστε να δικαιολογείται η γεωμετρική σύσταση του επαγόμενου κρουστικού κύματος.
Υιοθετώντας την τεχνική που προτείνεται από τους Zheng et al. [1], δημιουργήσαμε ένα
αντίστοιχο περιβάλλον στο OpenFOAM με βάση το οποίο προχωρήσαμε στην πραγματοποίηση
προσομοιώσεων, συγκρίνοντας τα αποτελέσματα μας με αντίστοιχα μοντέλα της διεθνούς
βιβλιογραφίας. Τέλος, συγκρίναμε τα αποτελέσματα μας με πειραματικές μετρήσεις. Αναλύοντας
τα αποτελέσματα, αναγνωρίσαμε στο κρουστικό κύμα τα χαρακτηριστικά ενός πολύ ασθενούς
εκρηκτικού κύματος (blast wave), με βάση τα οποία παρουσιάσαμε μία περιγραφή και ερμηνεία
του φαινομένου συνεκτική, χρονικά και φυσικά, ως προς τα επιμέρους φαινόμενα που λαμβάνουν
χώρα καταγράφοντας παράλληλα τη δυναμική συμπεριφορά και τα χαρακτηριστικά ενός τέτοιου
κρουστικού κύματος.
|
|---|
