دانلود رایگان ترجمه مقاله سیستم پیزو فعال شده حلقه بسته برای تاخیر فعال انتقال – IEEE 2009

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

خلاصه
مقدمه
تحریک کننده های PPC
طراحی محرک
مشخصات محرک
پیاده سازی سیستم
نتایج
نتیجه گیری و نظریه

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

مقدمه
تاخیر فعال انتقال،یک موضوع مهم درتحقیقات هوا فضا در سراسر دهه های گذشته بوده است. ناپایداری لایه های مرزی (امواج TS) در لایه های مرزی مقطع آیرودینامیکی2D می تواند باعث انتقال جریان از آرام به آشفته شود که باعث افزایش قابل توجه کشش می شود. با راه اندازی موج سطحی مخالف داخل لایه مرزی، دامنه امواج TS می توانند به طور موضعی کاهش یابند و بنابرین، انتقال جریان از آرام به آشفته می تواند به تاخیر بیفتد [1]. تحقیقات حاضر از بلندگوهایی که باعث جابجایی غشاء انعطاف پذیر برای ایجاد موج مخالف در لایه مرزی می شوند،استفاده می کنند [2،3]. این آزمایش ها موفق بوده اند اما رویکرد استفاده از بلندگوها در مورد پتانسیل کوچک سازی آن ها محدود است. برای ایجاد یک موج سطحی رونده، یک آرایه ی اتصال آبشاری به سمت پایین تحریک کننده مورد نظر است. بلندگو نمی توانند اتصال آبشاری به صورت متراکم داشته باشند که مورد نیاز است.نیاز برای یک راه کار محرک کوچک و جدید می آفرینند.
تاخیر فعال گذار نیازمند یک سیستم تحریک سنسور ترکیبی برای شناسایی الگوی موج TS و لغو آنها با یک جابجایی مناسب موج ماننداز جناح سطح است. راه اندازی اصلی در شکل 1 نشان داده شده است.دامنه TS-امواج در حالی که به سمت پایین در سراسر ایرفویل عبور می کنند،افزایش می یابند. آرایه ای از سنسورهای سیم دغ،امواج TS ورودی را شناسایی می کنند. سمت پایین از اولین آرایه حسگر (سنسور مرجع)، یک سیستم محرک قرار داده شده است. این سیستم به صورت موضعی پوشش الاستیک را جابجا می کند. به منظور افزایش موج سطحی رونده واقعی داخل لایه مرزی، چندین محرک که با یک طول موج TS (در آزمایش های انجام شده به طور معمول در محدوده چند سانتی متر) سری شدند،مورد نیاز است.سمت پایین سیستم محرک، حداقل یک سنسور دیگر (حسگر خطا) لازم است. این حسگر میزان موفقیت کاهش اختلال دامنه وفیدبک اطلاعات برای کنترل را اندازه می گیرد. یک شماتیک از کنترل اصلی در شکل 2 با استفاده از کنترل نشان داده شده است.کنترل از یک رویکرد مبتنی بر فیلتر (پاسخ ضربه محدود، FIR)[4] برای محاسبه کردن یک سیگنال محرک استفاده می کند که دامنه سیگنال یک حسگر خطا را کاهش می دهد. هنگامی که TS-امواج به طور تصادفی رخ می دهند، تابع انتقال محاسبه شده کنترل برای کنترل محرک به طور مداوم پذیرفته شده است.به عنوان اولین گام در این پروژه، یک نمونه اولیه محرک توسعه داده شده است که شامل تنها یک محرک پیزو polymercomposite(PPC) است. هدف اثبات شایستگی اصلی تکنولوژی PPC برای تاخیر فعال انتقال است. این مقاله توسعه یک نمونه اولیه و ارزیابی آن در آزمایشات تونل بادی اولیه را ارائه می دهد. بر اساس آزمایشات و مشاهدات بدست آمده، یک سیستم اتصال سری با محرک ها، مانند نمای کلی در شکل 1، در گام بعدی توسعه یافته است.

تحریک کننده های PPC
موارد مورد نیاز بر روی محرک توسط راه اندازی آزمایشی و کاربردی تعریف شده اند. برای کنترل فعال انتقال یک محرک، برآورد کردن مشخصات مختلفی از آن مورد نیاز است. محدوده کاری بستگی به محدوده فرکانس امواج TS ورودی با سرعت جریان در تونل باد و توزیع فشار معین در سراسر سطح آیرودینامیکی دارد. قدرت معمولی طیف برای آزمایشات ارائه شده درشکل 3 نشان داده شده است. فرکانس های بی ثبات (امواج TS) بین 200 هرتز و 600 هرتزهستند که در نتیجه برای محدوده کاری محرک مورد نیاز است. در این محدوده کاری، باید برای جابجایی بسیار دقیق محرک امکان پذیر باشد. مانند دامنه سرعت محرک که باید در محدوده 10 درصد نوسانات سرعت در لایه مرزی (حدود تا 1 M / S) باشد، یک سرعت محرک 0.1 M / S مورد نیاز است. این مربوط به ضربه محرک در حدود 100 μm است. یک شیب فاز کوچک در محدوده کاری الزامی است. همان گونه که محرک باید یک پوشش انعطاف پذیر را جابجا کند، همین طور نیروی محرک نیز یک پارامتر تعیین کننده می شود.

بخشی از مقاله انگلیسی:

INTRODUCTION

The active delay of transition has been a major topic in aerospace research throughout the last decades. Boundary layer instabilities (TS waves) in 2D airfoil boundary layers can cause a transition from laminar to turbulent flow, which increases the drag significantly. By launching an opposed surface wave into the boundary layer, the amplitude of the TS waves can locally be reduced and hence, the transition from laminar to turbulent flow can be delayed [1]. Current research uses loudspeakers which displace a flexible membrane to create a counter wave in the boundary layer [2,3]. These experiments have been successful but the approach using loudspeakers is limited regarding its miniaturization potential. For creating a traveling surface wave, an array of downstream cascaded actuators is desired. Loudspeakers cannot be cascaded as densely as required, what creates the need for a new, miniaturized actuator concept. Active delay of transition demands a combined sensoractuator system to detect the TS wave pattern and to cancel them by a suitable wave-like movement of the wing surface. The principal setup is shown in Figure 1. The amplitude of the TS-waves is increasing while traveling downstream across the airfoil. An array of hot wire sensors detects the incoming TS waves. Downstream of the first sensor array (reference sensor) an actuator system is placed. This system locally displaces an elastic cover. In order to induce a real traveling surface wave into the boundary layer, several actuators that are cascaded within one TS wavelength (in the performed experiments typically in the range of a few cm) are needed. Downstream of the actuator system, at least one further sensor (error sensor) is necessary. This sensor measures the success of reducing the disturbance amplitudes and feeds back the information to the control. A schematic of the control principle is shown in Figure 2. The control uses a filter based approach (finite impulse response, FIR [4]) to calculate an actuator signal that minimizes the signal amplitude of the error sensor. As the TS-waves occur randomly, the calculated transfer function of the control for driving the actuator has to be continuously adapted. As a first step within this project, an actuator prototype has been developed that consists of only one piezo-polymercomposite (PPC) actuator. The goal is to prove the principal suitability of the PPC technology for active delay of transition. This paper presents the development of this prototype and its evaluation in first wind tunnel experiments. Based on the gained experiences and insights, a system with cascaded actuators, like outlined in Figure 1, will be developed in a next step.

PPC-ACTUATOR

The requirements on the actuator are defined by the application and the experimental setup. For active control of transition an actuator is needed that fulfills a variety of specifications. The working range depends on the frequency range of the incoming TS waves, which is determined by the flow velocity in the wind tunnel and the pressure distribution across the airfoil. A typical power spectrum for the presented experiments is shown in Figure 3. The instable frequencies (TS waves) are between 200 Hz and 600 Hz, which therefore is the required working range of the actuator. Within this working range it must be possible to displace the actuator very precisely. As the velocity amplitudes of the actuator must be in the range of 10% of the velocity fluctuations in the boundary layer (approximately up to 1m/s), an actuator velocity of 0.1m/s is required. This corresponds to an actuator stroke in the range of 100µm. A small phase gradient within the working range is mandatory. As the actuator has to displace a flexible cover, also the force of the actuator becomes a determining parameter.