EFFECTIVE FLOW CONTROL AROUND A CIRCULAR CYLINDER BY USING BOTH A SPLITTER PLATE AND PLASMA ACTUATORS AS PASSIVE AND ACTIVE CONTROL METHODS

Hürrem AKBIYIK; Yahya AKANSU

doi:https://doi.org/10.47480/isibted.979377

Makale detayları

EFFECTIVE FLOW CONTROL AROUND A CIRCULAR CYLINDER BY USING BOTH A SPLITTER PLATE AND PLASMA ACTUATORS AS PASSIVE AND ACTIVE CONTROL METHODS

Yazarlar:

Hürrem AKBIYIK | Yahya AKANSU

Yayıncı:

Türk Isı Bilimi ve Tekniği Derneği

Ana Başlıklar:

Diğer mühendislik dalları

Dergi:

Journal of Thermal Science and Technology 2021 Vol.41 Issue 1, pp.133-140

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

4/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000478424

Sıklık:

İki Yıllık

pISSN:

1300-3615

DOI:

https://doi.org/10.47480/isibted.979377

Özet:

 

In this study, passive and active flow control methods were used together to manipulate the flow around a circular cylinder. The experiments were conducted in a wind tunnel for the Reynolds number range of 4000 and 10000 based on the diameter of the circular cylinder (D). A splitter plate was used as passive flow control device and its length was chosen to be about 3.75D. Plasma actuators were placed on the circular cylinder at a position of ±90° as an active flow control device. Combining the active and passive flow control methods, a greater reduction of the drag coefficient was achieved compared to that of the cases when using these methods separately. For Reynolds numbers of 5000 and 10000, the hybrid method gives a reduction in drag of 48% and 45%, respectively. The velocity measurements were carried out by using the hot-wire anemometry and velocity profiles were obtained in the wake region. The flow was visualized by using a smoke wire method. The results revealed that the wake region of the circular cylinder with plasma actuator and splitter plate has a narrower width than the plain cylinder and with splitter plate. Also, it can be seen from spectral analysis that the vortex shedding frequency was suppressed significantly by usage of the hybrid flow control method was used.

 

Bu çalışmada, pasif ve aktif akış kontrol metotları birlikte kullanılarak bir dairesel silindir etrafındaki akış manipüle edilmiştir. Deneyler dairesel silindirin çapına bağlı (D) Reynolds sayısının 4000 ve 10000 olduğu değerlerde rüzgâr tünelinde gerçekleştirilmiştir. Pasif akış kontrol metodu olarak 3.75D uzunluğa sahip ayırıcı plaka seçilmiştir. Aktif akış kontrol metodu elemanı olarak ise plazma aktüatörler seçilmiştir ve dairesel silindirin ±90° konumuna yerleştirilmiştir. Aktif ve pasif akış kontrol yöntemleri birlikte kullanılarak, bu yöntemleri ayrı ayrı kullanılmasına göre daha büyük bir azalma elde edilmiştir. Reynolds sayısının 5000 ve 10000 olduğu değerler için hibrit yöntem, sürükleme katsayısında sırasıyla %48 ve %45 azalma sağlamıştır. Hız ölçümleri kızgın tel anemometresi kullanılarak yapılmıştır ve iz bölgesindeki hız profilleri elde edilmiştir. Akış, duman-tel yöntemi kullanılarak görselleştirilmiştir. Plazma aktüatörlü ve ayırıcı plakalı dairesel silindirin iz bölgesinin sade silindire ve ayırıcı plaka kullanılan silindirin iz bölgesine kıyasla daha dar bir genişliğe sahip olduğu sonuçlarla ortaya koyulmuştur. Ayrıca, spektral analizden, hibrit akış kontrol yöntemi kullanılarak girdap kopma frekansının önemli ölçüde baskılandığı gözlemlenmiştir.

Makale detayları

EFFECTIVE FLOW CONTROL AROUND A CIRCULAR CYLINDER BY USING BOTH A SPLITTER PLATE AND PLASMA ACTUATORS AS PASSIVE AND ACTIVE CONTROL METHODS

Yazarlar: Hürrem AKBIYIK | Yahya AKANSU

Yayıncı: Türk Isı Bilimi ve Tekniği Derneği

Ana Başlıklar: Diğer mühendislik dalları

Dergi: Journal of Thermal Science and Technology 2021 Vol.41 Issue 1, pp.133-140

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 4/2021

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000478424

Sıklık: İki Yıllık

pISSN: 1300-3615

DOI: https://doi.org/10.47480/isibted.979377

Sayı

Yazarlar:

Hürrem AKBIYIK | Yahya AKANSU

Yayıncı:

Türk Isı Bilimi ve Tekniği Derneği

Ana Başlıklar:

Diğer mühendislik dalları

Dergi:

Journal of Thermal Science and Technology 2021 Vol.41 Issue 1, pp.133-140

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

4/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000478424

Sıklık:

İki Yıllık

pISSN:

1300-3615

DOI:

https://doi.org/10.47480/isibted.979377