بررسی تجربی سه مدل‌بالا رونده با استفاده از تخلیه کرونا مثبت و منفی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی مالک اشتر،تهران ، ایران

2 استادیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران ، ایران

چکیده

عملگرهای پلاسما بخصوص عملگر پلاسمای کرونا به علت توان الکتریکی مصرفی کم، عدم داشتن بخش متحرک، عدم تولید صدا و راندمان بالا و عدم تولید امواج مادون‌قرمز به­عنوان یک سیستم پیشران بسیار مورد توجه دانشمندان و محققان قرار گرفته­اند. یک نمونه از کاربردهای تخلیه کرونا، ساخت بالارونده (لیفتر) است. در این تحقیق، سه مدل بالارونده مثلثی، مربعی و سه­ضلعی با رأس مشترک طراحی و ساخته شد. سپس، پارامترهای توان مصرفی، میزان ضریب اثربخشی و میزان نیروی پیشران تولیدی در تخلیه کرونای مثبت و منفی مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحقیق نشان می­دهد، در هر سه مدل، رابطه بین تغییرات ولتاژ با نیروی پیشران در کرونای مثبت و منفی به‌صورت تقریباً خطی است و افزایش میزان ولتاژ باعث افزایش نیروی پیشران می­شود. اما رابطه بین ولتاژ و توان الکتریکی در هر سه مدل در کرونای مثبت و منفی به‌صورت سهموی شکل است. بیشترین میزان نیروی پیشران در هر دو کرونای مثبت و منفی، به ترتیب مربوط به مدل مربعی و سپس مدل سه­ضلعی با رأس مشترک بود. در نهایت، بیشترین میزان ضریب اثربخشی در کرونای مثبت به ترتیب مربوط به مدل مربعی و سپس مدل سه­ضلعی با رأس مشترک و در کرونای منفی، به ترتیب مربوط به مدل مربعی و مدل مثلثی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Smiley face

مراجع

  1. Hauksbee, F. “Physico-Mechanical Experiments on Various Subjects”; First Edition, London: Brugis, 1709, 44-47.
  2. Hauksbee, F. “Physico-Mechanical Experiments on Various Subjects”; First Edition, London: Brugis, 1709, 46-47.
  3. Newton, I. “Optics”; London: Printers to the Royal Society, 1718, 25-27.
  4. Chattock, A. P. “On the Velocity and Mass of the Ions in the Electric Wind in Air”; Philos. Mag. 1988, 48, 401–420.
  5. Harney, D. J. “An Aerodynamic Study of the Electric Wind”; PhD Thesis, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA, 1957.
  6. Sanborn, L.; Brown, C. “Electrical Coronas: Their Basic Physical Mechanisms”; Academic Press, 1966, 19, 1.
  7. Christenson, E. ; Moller, P. S. “Ion- Neutral Propulsion in Atmospheric Media”; J. AIAA. 1967, 5, 1768-1773.
  8. Bondar, H.; Bastein, F. “Effect of Neutral Fluid Velocity on Direct Conversion from Electric to Fluid Kinetic Energy in an Electro-Fluid-Dynamic Device”; J. Phys. D: Appl. Phys. 1986, 19, 1657-1663.
  9. Wilson, J.; Perkins, H. D.; Thompson, W. K. “An Investigation of Ionic Wind Propulsion”; Report No. NASA/TM 2009-215822.
  10. Barrett, S. H.; Masuyama, K. “On the Performance of Electro Hydrodynamic Propulsion”; Royal Soc. A. 2013, 469, 20120623.
  11. Barrett, S. H.; Gilmore, C. K. “Electro Hydrodynamic Thrust Density Using Positive Corona-Induced Ionic Winds for In-Atmosphere Propulsion”; Royal Soc. A. 2015, 471, 20140912.
  12. Colas, D. F.; Ferret, A.; Pai, D. Z.; Lacoste, D. A.; Laux, C. O. “Ion Wind Generation by a Wire-Cylinder-Plate Corona Discharge in Air at Atmospheric Pressure”; J. Appl. Phys. 2010, 108, 1-6.
  13. Kiousis, K.; Moronis, N. A. X.; Fruh, W. G. “Electro-Hydrodynamic (EHD) Thrust Analysis in Wire–Cylinder Electrode Arrangement”; J. Plasma Sci. Technol. 2014, 16, 363–369.
  14. Gilmore, C. K.; Barrett, S. R. H. “Electro Hydrodynamic Thrust Density Using Positive Corona-Induced Ionic Winds for In-Atmosphere Propulsion”; Proc. Royal Soc. A. 2015, 71, 20140912.
  15. Praud, O.; Monrolin, N.; Ploouraboue, F. “Electrohydrodynamic Thrust for In-atmosphere Propulsion”; J. AIAA. 2017, 554296-4305.
  16. Perreault, D. J.; He, Y.; Woolston, M. R. “Design and Implementation of a Lightweight High-Voltage Power Converter for Electro-Aerodynamic Propulsion”; IEEE Workshop on Control and Modeling for Power Electron. 2017.
  17. Drew, D. S.; Lambert, N. O.; Schindler, C. B.; Pister, K. J. “Toward Controlled Flight of the Ionocraft: a Flying Micro Robot Using Electro Hydrodynamic Thrust with Onboard Sensing and no Moving Parts”, IEEE Robot. Autom. Lett. 2018, 3, 2807-2813.
  18. Cattani, M.; Vannucci, A.; Souza, V. G. “Lifter-High Voltage Plasma Levitation Device”; J. Revista Brasileira Ensico de Fisica 2015, 37, 3307-1-5.
  19. Einat, M.; Kalderon, R. “High Efficieny Lifter Based on the Biefeld-Brown Effect”, J. AIP Adv. 2014, 4, 077120-1-23.
  20. Laviolette, A. P. “Secrets of Antigravity Propulsion”; Bear&Company, 2008.
  21. Canning, X. F.; Melcher, C.; Winet, E. “Asymmetrical Capacitors for Propulsion”; NASA, 2004, NASAlCR-2004-213312.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 22 مرداد 1401
  • تاریخ بازنگری: 17 آذر 1401
  • تاریخ پذیرش: 27 دی 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار