• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.527-528
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• 2012

플라즈마 유동제어를 통한 공기저항저감을 위해 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 구동기를 설계하였고, 2D 시험모델의 풍동시험을 통해 항력저감을 측정하였다. 풍속이 없는 경우에는 유동박리 및 표면마찰저항이 존재하지 않으므로 플라즈마 유동제어를 통한 항력저감도 없었다. 2m/s의 풍속에서 유동박리제어를 통해 항력이 9.7%까지 감소됨을 확인하였으며, 풍속이 증가할수록 항력저감은 감소하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권6호
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• pp.492-498
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• 2012

DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 액츄에이터의 설계 파라미터에 따른 특성을 연구하였다. 방전전압, 주파수, 전극의 간격, 폭, 길이, 유전체 두께에 따른 DBD 플라즈마 액츄에이터의 유속 및 소모전력을 측정하였다. 방전전압과 주파수가 클수록 유속과 소모전력은 증가하였다. 전극간격은 클수록 소모전력은 감소하면서 유속은 증가하였으나, 플라즈마 방전을 위해 높은 전압이 요구되었다. 상부전극폭은 좁을수록, 하부전극폭은 넓을수록 일정한 소모전력으로 유속을 증가시킬 수 있었다. 주어진 방전조건과 전극형상에서 DBD 플라즈마 액츄에이터의 성능을 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.433-436
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• 2011

본 연구에서는 후향계단 형상의 0.5 m/s의 속도를 갖는 유동을 DBD 플라즈마를 통해 제어하였다. electrode와 dieletric material로 각각 stainless foil과 polymide film을 사용하였으며, 고압의 AC power source를 사용하였다. 후향계단 전단과 수직 부분의 두 부분으로 나누어 각각 플라즈마를 발생시켰으며, 플라즈마 발생 위치에 따라서 유동의 재부착 지점이 변경됨을 확인 할 수 있었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제22권2호
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• pp.44-54
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• 2024

This study investigates the effectiveness of using a plasma actuator for active control of turbulent flow around a finite square cylinder. The primary objective is to analyze the impact of plasma actuators on flow separation and wake region characteristics, which are critical for reducing drag and suppressing vortex-induced vibrations. Direct Numerical Simulation (DNS) was employed to explore the flow dynamics at various operational parameters, including different actuation frequencies and voltages. The proposed methodology employs a neural network trained using the Proximal Policy Optimization (PPO) algorithm to determine optimal control policies for plasma actuators. This network is integrated with a computational fluid dynamics (CFD) solver for real-time control. Results indicate that this deep reinforcement learning (DRL)-based strategy outperforms existing methods in controlling flow, demonstrating robustness and adaptability across various flow conditions, which highlights its potential for practical applications.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.369-372
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• 2009

본 연구에서는 플라즈마에 의한 초음속 유동장의 변화를 수치해석을 이용하여 분석하였다. 플라즈마의 방향을 유동에 평행한 방향과 가로지르는 방향 두 가지 경우에 대한 해석을 통하여 플라즈마가 초음속 유동장의 방향과 유동의 속도 변화에 주는 영향을 알아보았다. 해석 결과 전기장의 크기와 공간별 차이에 따라서 유동장의 방향 및 속도 변화가 다르게 나타났다. 전기장의 방향에 따라 전자가 유동장과 같은 방향으로 가속되는 경우 유동의 속도가 증가하였으며, 반대인 경우에는 유동의 속도가 감속 된다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권2호
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• pp.90-97
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• 2019

스파크제트 액츄에이터는 플라즈마 합성 제트 액츄에이터(plasma synthetic jet actuator, PSJA)라고도 불리는 능동 유동 제어 장치로, 초음속 유동의 제어 가능성이 있어 많은 연구가 진행 중이다. 이 액츄에이터는 아크 플라즈마를 이용해 캐비티(cavity) 내부에 에너지를 주입하여 온도와 압력을 상승시킨다. 온도와 압력이 상승한 캐비티에서 오리피스(orifice)를 통해 압력파와 제트가 분출되어 외부 유동에 교란을 준다. 플라즈마의 영향으로 캐비티 유동은 고온, 고압의 평형 유동이 되기 때문에 스파크제트 액츄에이터의 유동 해석을 위해선 공기의 평형 상태를 고려해야 한다. 본 연구에서는 평형 유동의 특성을 고려하여 스파크제트 액츄에이터 유동 해석을 위한 수치해석 프로그램을 개발했다. 개발된 프로그램의 검증으로 문헌에서 얻을 수 있는 실험 결과와 시간에 따른 제트의 위치를 비교했다. 또한 상온, 상압의 무풍에서 액츄에이터의 추력 특성을 분석했다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1996년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.125-130
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• 1996

A numerical analysis is conducted on heat transfer and fluid flow of a plasma spraying process under the DC-RE hybrid electromagnetic field. Plasma flow is analyzed by using Eulerian approach and the equation of particle motion is simultaneously solved using a trajectory analysis with a lumped-heat-capacity model. Axisymmetric two dimensional electromagnetic fields governed by Maxwell's equations are solved based on a vector potential concept. The effects of the RF electromagnetic field on the temperature and velocity fields of the turbulent plasma flow are clarified. Control characteristics of phase changes and dispersed features of particles by applying the RF electromagnetic field are also clarified in an attempt to improve the plasma spraying process

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.290-293
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• 2012

플라즈마 유동제어를 위한 DBD 엑츄에이터 해석 및 성능 평가를 수행하였다. DBD 엑츄에이터의 방전조건에 따른 유속 특성을 밝히고 최적의 방전조건을 찾기 위해 실험 장치를 제작하였다. 동일한 유전체에서 방전조건에 따른 플라즈마 엑츄에이터 표면에서의 유속을 측정하였다. 방전전압에 비례하여 유속이 증가하였다. 유동의 특성을 좀 더 자세히 파악하기 위해 CFD해석을 통하여 실험결과와 해석결과를 비교하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권3호
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• pp.339-346
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• 2015

Aerodynamic flow control phenomena were investigated with a low-current DC surface discharge plasma actuator. The plasma actuator was found to operate in three different discharge modes with similar discharge currents of about 1 mA or less. Stable continuous DC discharge without audible noise was obtained at higher ballast resistances and lower discharge currents. However, even with continuous DC power input, a low-frequency self-pulsed discharge was obtained at lower ballast resistances, and a high-frequency self-pulsed discharge was obtained at higher set-point currents and higher ballast resistances, both with audible noise. The Schlieren image reveals that the low-frequency self-pulsed mode produces a synthetic jet-like flow implying that a gas heating effect plays a role, even though the discharge current is small. The high-frequency self-pulsed mode produces pulsed jets in a tangent direction, and the continuous DC mode produces a steady straight pressure wave. Particle image velocimetry (PIV) images reveal that the induced flow field by the low-frequency self-pulsed mode has flow propagating in the radial direction and centered between the electrodes. The high-frequency self-pulsed mode and continuous DC mode produce flow from the anode to the cathode. The perturbed region downstream of the cathode is larger in the high-frequency self-pulsed mode with similar maximum speeds.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.46-50
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• 2012

Plasma actuator makes parallel flow on the wall surface by the interaction between plasma and neutral air particles. Dielectric barrier discharge (DBD) plasma actuator is widely studied as one type of plasma actuators, which consists of one electrode exposed to the environmental gas and the other encapsulated by a dielectric material. This paper is experimentally focused on the performance of DBD plasma actuator mounted on a flat plate, which depends on kinds of the electrode materials, their thicknesses and the supplied voltage including its frequency. We measured the velocity magnitudes of the induced flow by a stagnation probe as a performance parameter of the plasma actuators. The velocity profiles of the flow induced by the plasma actuators are similar in all measurement cases. The magnitude of the induced velocity is strongly influenced by the thickness of the electrodes and the frequency of the input voltage. The performance of DBD plasma actuators is related to the electric properties of the electrode materials such as the ionization energy and the electrical resistivity.