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Experimental and Numerical Characterization of a Plasma-Driven Jet Actuator for Active Control of Turbulent Base Flow Phenomena

Kirchheck, Daniel und Saile, Dominik und Gülhan, Ali (2014) Experimental and Numerical Characterization of a Plasma-Driven Jet Actuator for Active Control of Turbulent Base Flow Phenomena. Projektbericht. Technische Universität München.

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Kurzfassung

Subject is the characterization of a plasma-driven jet actuator for active control of turbulent base flow phenomena. The motivation is to determine its suitability with respect to generic launcher geometries focused on the transonic part of a typical ascend trajectory. A configuration, based on the known SparkJet concept, is implemented and investigated by means of experimental and numerical characterization. High-speed Schlieren visualization and the results of transient axisymmetric CFD simulations are being compared in terms of topological features and quantitative distance–time and velocity–time information on the jet propagation to find out its range of operating conditions. Crossflow velocities in the range of 500 to 1000m/s utilizing high-energy jets of up to 16J of capacitive energy could be achieved. For lower energy setups, maximum actuation frequencies are found to be greater than 20kHz in a natural resonant circuit, which is assumed to be sufficient for periodical excitation of base flow instablities. The examined concept of plasma-ctuation is considered highly flexible with respect to different actuation mechanisms. Therefore, further investigations are proposed to focus on low-energy impulses directly influencing stability modes following the modern understanding of active flow control.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/99109/
Dokumentart:Berichtsreihe (Projektbericht)
Titel:Experimental and Numerical Characterization of a Plasma-Driven Jet Actuator for Active Control of Turbulent Base Flow Phenomena
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kirchheck, Danieldaniel.kirchheck (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Saile, DominikDominik.Saile (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gülhan, Aliali.guelhan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Erschienen in:SFB/TRR40 : Technological foundations for the design of thermally and mechanically highly loaded components of future space transportation systems : Annual Report 2014
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:plasma jet actuator, flow control, base flow
Institution:Technische Universität München
Abteilung:Lehrstuhl für Aerodynamik
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Raumfahrzeugsysteme - Konzepte und Entwurf (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Über- und Hyperschalltechnologien
Hinterlegt von: Kirchheck, Daniel
Hinterlegt am:05 Nov 2015 06:57
Letzte Änderung:18 Sep 2017 14:22

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