Влияние внешнего потока на характеристики поверхностного барьерного разряда
- Authors: Селивонин И.В.1, Моралев И.А.1
-
Affiliations:
- Объединенный институт высоких температур РАН
- Issue: Vol 62, No 1 (2024)
- Pages: 3-11
- Section: Plasma Investigations
- URL: https://cardiosomatics.ru/0040-3644/article/view/653025
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364424010013
- ID: 653025
Cite item
Abstract
Проведено исследование влияния вынужденной конвекции газа в разрядной области на рассеиваемую в поверхностном барьерном разряде мощность и динамику зарядки поверхности барьера ионным током. Продемонстрировано, что вследствие конвективного охлаждения разрядной области наблюдается снижение рассеиваемой в разряде мощности, которое может достигать 50% от значений в неподвижном воздухе. Показано, что вследствие переноса облака ионов потоком происходит зарядка дальних областей поверхности барьера конвективным ионным током, что приводит к изменению распределения плотности среднего заряда поверхности.
Full Text

About the authors
И. В. Селивонин
Объединенный институт высоких температур РАН
Author for correspondence.
Email: inock691@ya.ru
Russian Federation, Москва
И. А. Моралев
Объединенный институт высоких температур РАН
Email: inock691@ya.ru
Russian Federation, Москва
References
- Corke T.C., Jumper E.J., Post M.L., Orlov D., McLaughlin T.E. Application of Weakly-ionized Plasmas as Wing Flow-control Devices // 40th AIAA Aerosp. Sci. Meet. Exhib. 2002. P. 0350.
- Moreau E. Airflow Control by Non-thermal Plasma Actuators // J. Phys. D. Appl. Phys. 2007. V. 40. № 3. P. 605.
- Kriegseis J., Simon B., Grundmann S. Towards In-flight Applications? A Review on Dielectric Barrier Discharge-based Boundary-layer Control // Appl. Mech. Rev. 2016. V. 68. № 2. P. 020802.
- Starikovskiy A., Aleksandrov N. Plasma-assisted Ignition and Combustion // Prog. Energy Combust. Sci. 2013. V. 39. № 1. P. 61.
- Starikovskaia S.M. Plasma Assisted Ignition and Combustion // J. Phys. D. Appl. Phys. 2006. V. 39. № 16. P. 265.
- Gherardi N., Gouda G., Gat E., Ricard A., Massines F. Transition from Glow Silent Discharge to Micro-discharges in Nitrogen Gas // Plasma Sources Sci. Technol. 2000. V. 9. № 3. P. 340.
- Massines F., Rabehi A., Decomps P., Gadri R.B., Ségur P., Mayoux C. Experimental and Theoretical Study of a Glow Discharge at Atmospheric Pressure Controlled by Dielectric Barrier // J. Appl. Phys. 1998. V. 83. № 6. P. 2950.
- Маланичев В.Е., Малашин М.В., Хомич В.Ю. Конверсия природного газа импульсным барьерным разрядом при атмосферном давлении // ТВТ. 2020. Т. 58. № 1. С. 25.
- Yagi S., Tanaka M. Mechanism of Ozone Generation in Air-fed Ozonisers // J. Phys. D. Appl. Phys. 1979. V. 12. № 9. P. 1509.
- Eliasson B., Hirth M., Kogelschatz U. Ozone Synthesis from Oxygen in Dielectric Barrier Discharges // J. Phys. D. Appl. Phys. 1987. V. 20. № 11. P. 1421.
- Brandenburg R. Dielectric Barrier Discharges: Progress on Plasma Sources and on the Understanding of Regimes and Single Filaments // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. V. 26. № 5. P. 053001.
- Kogelschatz U., Eliasson B., Egli W. Dielectric-barrier Discharges. Principle and Applications // J. Phys. IV Fr. 1997. V. 7. P. C4–47.
- Кривов С.А., Ларин В.С., Соколова М.В., Черненский Л.Л., Егорова М.А. О распределении электрического поля у края электрода при поверхностном разряде // ПЖТФ. 2010. Т. 36. № 3. С. 68.
- Höft H., Becker M.M., Kettlitz M. Impact of Gas Flow Rate on Breakdown of Filamentary Dielectric Barrier Discharges // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. № 3. P. 033504.
- Pereira R., Ragni D., Kotsonis M. Effect of External Flow Velocity on Momentum Transfer of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators // J. Appl. Phys. 2014. V. 116. № 10. P. 103301.
- Поливанов П.А., Вишняков О.И., Кисловский В.А., Сидоренко А.А. Исследование влияния скорости набегающего потока на течение, индуцируемое диэлектрическим барьерным разрядом // ЖЭТФ. 2023. Т. 163. № 5. С. 717.
- Rodrigues F.F., Pascoa J.C., Trancossi M. Experimental Analysis of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators Thermal Characteristics under External Flow Influence // J. Heat Transfer. 2018. V. 140. № 10. P. 1.
- Kriegseis J., Grundmann S., Tropea C. Airflow Influence on the Discharge Performance of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators // Phys. Plasmas. 2012. V. 19. № 7. P. 073509.
- Kriegseis J., Grundmann S., Tropea C. Power Consumption, Discharge Capacitance and Light Emission as Measures for Thrust Production of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators // J. Phys. D. Appl. Phys. 2011. V. 110. P. 013305.
- Kriegseis J., Möller B., Grundmann S., Tropea C. Capacitance and Power Consumption Quantification of Dielectric Barrier Discharge (DBD) Plasma Actuators // J. Electrostat. 2011. V. 69. № 4. P. 302.
- Manley T.C. The Electric Characteristics of the Ozonator Discharge // J. Electrochem. Soc. 1943. V. 84. P. 83.
- Pipa A.V., Koskulics J., Brandenburg R., Hoder T. The Simplest Equivalent Circuit of a Pulsed Dielectric Barrier Discharge and the Determination of the Gas Gap Charge Transfer // Rev. Sci. Instrum. 2012. V. 83. № 11. P. 115112.
- Пашин М.М., Лысов Н.Ю. Измерение энергозатрат в озонаторах с объемным барьерным разрядом // Электричество. 2011. № 12. С. 21.
- Orlov D.M., Font G.I., Edelstein D. Characterization of Discharge Modes of Plasma Actuators // AIAA J. 2008. V. 46. № 12. P. 3142.
- Orlov D.M. Modelling and Simulation of Single Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators. Dis. ... by Graduate Program in Aerospace and Mechanical Engineering. Notre Dame, Indiana, 2006. 205 p.
- Selivonin I., Lazukin A., Moralev I., Krivov S., Roslyakov I. Erosion of the Sputtered Electrodes in the Surface Barrier Discharge // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1394. P. 012027.
- Селивонин И.В. Влияние деградации коронирующего электрода на характеристики поверхностного барьерного разряда. Дис. …канд. физ.-мат. наук. М.: ОИВТ РАН, 2022. 162 с.
- Selivonin I.V., Lazukin A.V., Moralev I.A., Krivov S.A. Effect of Electrode Degradation on the Electrical Characteristics of Surface Dielectric Barrier Discharge // Plasma Sources Sci. Technol. 2018. V. 27. № 8. P. 085003.
- Akishev Y., Aponin G., Balakirev A. et al. Stepwise Expansion of a Surface Dielectric Barrier Discharge as a Result of Alternation in Formation of Streamers and Leaders // J. Phys. D. Appl. Phys. 2013. V. 46. P. 135204.
- Moralev I., Sherbakova V., Selivonin I., Bityurin V., Ustinov M. Effect of the Discharge Constriction in DBD Plasma Actuator on the Laminar Boundary Layer // Int. J. Heat Mass Transfer. 2018. V. 116. P. 1326.
- Cristofolini A., Borghi C., Neretti G. Charge Distribution on the Surface of a Dielectric Barrier Discharge Actuator for the Fluid-dynamic Control // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. № 14. P. 143307.
- Cristofolini A., Neretti G., Borghi C. Effect of the Charge Surface Distribution on the Flow Field Induced by a Dielectric Barrier Discharge Actuator // J. Appl. Phys. 2013. V. 114. № 7. P. 073303.
- Gibalov V.I., Pietsch G.J. The Development of Dielectric Barrier Discharges in Gas Gaps and on Surfaces // J. Phys. D. Appl. Phys. 2000. V. 33. № 20. P. 2618.
- Selivonin I.V., Moralev I.A. Microdischarges Properties in SDBD: the Role of the Exposed Electrode Oxidation // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. № 3. P. 035005.
- Соколова М.В., Кривов С.А., Скуратов М.В. Поверхностный разряд при повышенных температурах воздуха // ПЖТФ. 2010. Т. 36. № 11. С. 24.
- Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Интеллект, 2009. 736 с.
Supplementary files
