Etude et développement d'un actionneur plasma à décharge à ...

5. Contrôle du point de séparation sur le profil NACA 0015-VISU
En absence d’action, l’écoulement est naturellement détaché au-dessus de l’extrados du profil
NACA à l’incidence de 16°. Quand la décharge est mise en action en mode continu, l’écoulement est
totalement recollé. Avec le mode d’action instationnaire, l’écoulement est aussi recollé, et ce quelle
que soit la fréquence de pulse fp employée. Ceci semble indiquer que la variation de la fréquence du
signal modulant n’a pas de réelle influence sur le recollement car l’énergie injectée dans la
couche limite est suffisante pour recoller l’écoulement dans tous les cas.
Ce mode de fonctionnement de l’actionneur plasma est très intéressant car il permet de réduire la
consommation électrique de la décharge, tout en obtenant le recollement de l’écoulement le long de
l’extrados de la maquette d’aile. En effet, quand la décharge fonctionne en mode continu, la puissance
électrique consommée par l’actionneur plasma est de 1.25 W/cm (avec V= 23 kV et f= 1 kHz). En
mode instationnaire avec un rapport cyclique de 50%, l’actionneur voit sa consommation réduite de
50%, soit P= 0.6 W/cm.
(a) (b)
Figure 5.13. Profils de vitesse au-dessus du profil NACA 0015-VISU avec la décharge fonctionnant en mode
continu et en mode pulsé. Effets de la variation de la fréquence de pulse f p avec un signal modulé ayant un
rapport cyclique fixé à 50% (a) et influences du rapport cyclique lorsque la fréquence de pulse est fixée à
f p= 10 Hz (b).
L’influence d’une mise en action instationnaire pour différents rapports cycliques apparaît sur la
figure 5.13b. Dans ce cas, la fréquence du signal modulant est fixée à 10 Hz et nous modifions le
temps d’ouverture To du signal carré, afin d’obtenir un rapport cyclique variant entre 10 et 75%.
En absence d’action, l’écoulement est naturellement détaché au-dessus du profil. En appliquant la
décharge en mode continu au niveau de l’actionneur act2, l’écoulement est recollé. Avec une action
instationnaire dont le rapport cyclique varie entre 0.25 et 0.75, l’effet est similaire au mode continu.
Pour ce mode de fonctionnement, la puissance électrique consommée est réduite de près de 75%.
En effet, on passe de P= 1.25 W/cm (avec V= 23 kV et f= 1 kHz) en mode continu à P= 0.3 W/cm en
mode pulsé. Ceci semble mettre en évidence le fait qu’une action instationnaire permet d’avoir un
résultat identique au mode continu de la décharge tout en réduisant considérablement la
puissance électrique consommée.
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