DBD 플라즈마 액츄에이터 3차원 유동 해석 프로그램 개발 = Development of Three Dimensional Flow Analysis Program for DBD Plasma Actuator

국문 초록 (Abstract)

대기압 조건에서 DBD플라즈마 액츄에이터에 의해 생성된 플라즈마 유동을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 비평형 방전에 의해 플라즈마가 생성될 때 주요한 역할을 하는 e, N, N₂, N₂<SUP>+</SUP>, O₂, O, O<SUP>+</SUP>, O₂<SUP>+</SUP>등의 8개의 화학종들을 고려한 모델을 선정하여 플라즈마 유동 해석 결과의 정확성을 높였다. 지배 방정식은 화학종들의 질량 및 운동량 보존 방정식 형태로 이루어져 있으며, 이를 Poisson 방정식과 연립하여 전산 해석을 수행하였다. 계산된 결과는 Navier-Stokes 방정식의 운동량과 에너지 생성항이 된다. 개발된 프로그램에 나노초 단위의 펄스로 전압을 걸어서 시뮬레이션을 수행해 본 결과, 유동에서 몇 마이크로초 이내에 상당한 압력변화가 발생하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 실험을 통해 최근 보고된 슐리렌 결과와 일치한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A program was developed to simulate the plasma flow generated by dielectric barrier discharge (DBD) actuator in the atmosphere. A model considering eight chemical species which play a major role to generate the plasma was applied to enhance the accuracy of the plasma simulation. Governing equations are continuity and momentum equations consisted of the electric potential and gradient of species number density. The equations are coupled with Poisson equation to perform the computational analysis. The results of the simultaneous equation are applied to Navier-Stokes equations as a source term. A nanosecond pulsed voltage was applied to input of the plasma flow. As a result, there was a significant pressure variations within few microseconds. These results are in reasonable agreement with experimental shadow images recently reported.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 결론
• 참고문헌