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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Friction Drag Reduction Mechanism Under DBD Plasma Control

verfasst von : X. Q. Cheng, C. W. Wong, Y. Z. Li, Y. Zhou

Erschienen in: Fluid-Structure-Sound Interactions and Control

Verlag: Springer Singapore

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Abstract

This work aims to understand the mechanism behind friction drag reduction in a dielectric barrier discharge (DBD)-plasma-controlled flat-plate turbulent boundary layer (TBL). Streamwise-oriented DBD plasma actuators are deployed to generate streamwise counter-rotating vortices in the TBL. The variation in the local friction drag is measured using a single hotwire, and the change in the flow structure is captured using a high-speed PIV. At a voltage V a of only 4.25 kV, the drag reduction over an area (90 mm long and 200 mm wide) behind the plasma actuators reaches 14%. In fact, the drag reduction area stretches longitudinally to about 300 mm or 2000 wall units. The drag reduction is found to be linked to the decrease in the near-wall turbulent kinetic energy production, pointing to that the plasma-actuator-generated streamwise vortices interrupt effectively the turbulence generation cycle, thus stabilizing near-wall velocity streaks and resulting in friction drag reduction.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Choi KS, Jukes T, Whalley RD (2011) Turbulent boundary-layer control with plasma actuators. Philos Trans R Soc A 369:1443–1458CrossRef Choi KS, Jukes T, Whalley RD (2011) Turbulent boundary-layer control with plasma actuators. Philos Trans R Soc A 369:1443–1458CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Whalley RD, Choi KS (2014) Turbulent boundary-layer control with plasma spanwise travelling waves. Exp Fluids 55:1–16CrossRef Whalley RD, Choi KS (2014) Turbulent boundary-layer control with plasma spanwise travelling waves. Exp Fluids 55:1–16CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Wong CW, Zhou Y, Li YZ, Zhang BF (2015) Skin friction drag reduction based on plasma-induced streamwise vortices. In: Fluid–structure-sound interactions and control. Springer, Berlin, Heidelberg, pp 139–144 Wong CW, Zhou Y, Li YZ, Zhang BF (2015) Skin friction drag reduction based on plasma-induced streamwise vortices. In: Fluid–structure-sound interactions and control. Springer, Berlin, Heidelberg, pp 139–144
4.
Zurück zum Zitat Suzuki Y, Kasagi N (1994) Turbulent drag reduction mechanism above a riblet surface. AIAA J 32:1781–1790CrossRef Suzuki Y, Kasagi N (1994) Turbulent drag reduction mechanism above a riblet surface. AIAA J 32:1781–1790CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Antonia RA, Kim J, Browne LWB (1991) Some characteristics of small-scale turbulence in a turbulent duct flow. J Fluid Mech 233:369–388CrossRef Antonia RA, Kim J, Browne LWB (1991) Some characteristics of small-scale turbulence in a turbulent duct flow. J Fluid Mech 233:369–388CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Bai HL, Zhou Y, Zhang WG, Xu SJ, Wang Y, Antonia RA (2014) Active control of a turbulent boundary layer based on local surface perturbation. J Fluid Mech 750:316–354CrossRef Bai HL, Zhou Y, Zhang WG, Xu SJ, Wang Y, Antonia RA (2014) Active control of a turbulent boundary layer based on local surface perturbation. J Fluid Mech 750:316–354CrossRef
Metadaten
Titel
Friction Drag Reduction Mechanism Under DBD Plasma Control
verfasst von
X. Q. Cheng
C. W. Wong
Y. Z. Li
Y. Zhou
Copyright-Jahr
2019
Verlag
Springer Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-10-7542-1_16

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.