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Dielectric-barrier discharge plasma actuators for turbulent friction-drag manipulation via spanwise oscillations

Hehner, Marc T. ORCID iD icon 1
1 Institut für Strömungsmechanik (ISTM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Ein Plasmaaktuator wird über instationäre Betriebsmodi angesteuert, um wandnahe
Fluidoszillationen zu erzeugen. Das Ziel ist es, spannweitig oszillierende
Wände zugunsten einer Verringerung des turbulenten Reibungswiderstands
nachzuahmen. Da der Aktuator keine beweglichen Teile besitzt, könnte er
sich als nicht-mechanischer Ersatz der oszillierenden Wand eignen. Die
Kombination von Betriebsmodus und zugrundeliegender Elektrodenanordnung
ist eine Neuerung, welche die spannweitige Homogenität der Strömung
solcher virtuellen Wandoszillationen verbessert. Die mechanische Charakterisierung
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Abstract (englisch):

A dielectric-barrier discharge plasma actuator is operated via unsteady actuation
modes to impose near-wall fluid oscillations, aimed at mimicking spanwise
oscillating walls in favour of reducing turbulent friction drag. The actuator
possesses the added benefit of no moving parts and is, thus, anticipated
to work as non-mechanical surrogate of an oscillating wall. Various combinations
of actuation mode and underlying electrode arrangement, as a novelty,
enhance spanwise flow homogeneity of such virtual wall oscillations. An
in-depth mechanical characterisation is performed by planar high-speed particle
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000155047
Veröffentlicht am 26.01.2023
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Strömungsmechanik (ISTM)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 26.01.2023
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000155047
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang xxxvii, 233 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Strömungsmechanik (ISTM)
Prüfungsdatum 15.12.2022
Schlagwörter Plasma actuator, DBD plasma actuator, oscillating plasma discharge, spanwise oscillation, plasma-induced oscillation, turbulent flow, friction drag
Relationen in KITopen
Referent/Betreuer Frohnapfel, Bettina
Choi, Kwing-So
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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