Controllo attivo di un flusso turbolento tramite l’utilizzo di attuatori al plasma. = Plasma jets-based active flow control for turbulent flows.

Nel corso degli ultimi anni, si è osservato un crescente interesse per lo studio dei controlli attivi del flusso basati sull’impiego di attuatori al plasma DBD per generare getti di parete al fine di ridurre la resistenza di attrito. La loro semplicità costruttiva, leggerezza e compattezza li rendono candidati ideali in questo campo, specialmente quando confrontati con dispositivi meccanici e pneumatici. Nel seguente lavoro di tesi è stato indagato sperimentalmente il comportamento di un array di attuatori all’interno di un flusso turbolento di canale. Il dispositivo è stato progettato per generare getti di parete lungo la direzione trasversale al flusso principale secondo diverse modalità di funzionamento. Per analizzare l’effetto sul flusso sono state eseguite misure di pressione tramite tecnica pneumatica e misure di velocità tramite Particle Image Velocimetry (PIV). Le analisi PIV sono state condotte con due telecamere ad alta risoluzione in tre differenti set-up: due configurazioni Stereo PIV con piani di misura rispettivamente paralleli e perpendicolari alla parete e una configurazione PIV planare parallela alla parete con campo di vista ampliato tramite lo stitching delle immagini delle due telecamere. É stato inoltre valutato il consumo energetico di un singolo attuatore mediante misure di tensione e misure di carica elettrica a cavallo di un condensatore in serie tra gli elettrodi incapsulati e la terra. I risultati dello studio rivelano che l’effetto degli attuatori sul flusso aumenta con l’aumentare della frequenza dei getti e del duty cycle del segnale di attuazione, provocando alterazioni sia nel campo di velocità medio che nella struttura dei profili delle fluttuazioni turbolente, oltre a influenzare l’andamento della pressione lungo l’asse del canale. Dato il carattere pionieristico di questa attività di ricerca, i risultati preliminari sono stati presentati alla "iTi X, Conference on Turbulence, 2023, Bertinoro, Italia".