Simulations of Plasma Creating Electric Wind

Plasma actuators are devices that with two electrodesand a dielectric material can ionize the air around itand thus control the airflow. They have considerable potentialfor a multitude of reasons, one of which being that they haveno moving parts, making them easy to produce and hard tobreak. Using this technology on the front of vehicles like truckscould be revolutionary in increasing fuel efficiency and thusreducing emissions. A model of a plasma actuator in COMSOLMultiphysics was used to simulate the effect it has on the airaround it. The focus of the project has been to optimize thedesign of an actuator for increased velocity in the air around it.This has been done with regards to properties of the appliedvoltage, the distance between the electrodes and material ofthe dielectric. Parametric analyses of all the above propertieswas performed. Close-to-optimal values of some of the abovementioned parameters were successfully calculated. However,other parameters, such as the horizontal distance between theelectrodes, were beyond the model’s capability to determine usingthe described method. Plasmaställdon är anordningar som medtvå elektroder och ett dielektriskt material kan jonisera luftenrunt sig och på detta sätt styra luftflödet. De har betydandepotential av en mängd anledningar, varav en är att de inte har några rörliga delar, vilket gör dem lätta att producera och ochsvåra att förstöra. Användande av denna teknologi på fronterav fordon som lastbilar skulle kunna vara revolutionerande förökad bränsleeffektivitet och därmed minska utsläpp. En modellav ett plasmaställdon i COMSOL Multiphysics användes för attsimulera effekterna den har på luften runt sig. Projektets fokushar varit på att optimera ett ställdons design för ökad hastigheti luften runt den. Detta har gjorts med avseende på egenskaperhos den tillförda spänningen, avståndet mellan elektroderna ochdielektrikumets material. Parametriska analyser för alla dessaegenskaper har genomförts. Nästintill optimala värden för någraav de ovan nämnda parametrarna beräknades med framgång.Andra parametrar, som det horisontella avståndet mellan elektroderna,var bortom modellens förmåga att bestämma vidanvändande av den beskrivna metoden. Kandidatexjobb i elektroteknik 2021, KTH, Stockholm