مطالعه جریان سیال و پدیده شناسی فیزیک حاکم بر آن، جهت کنترل جریان سیال و بهبود حالت موجود به سمت شرایط مطلوب و دلخواه بسیار مهم و مورد توجه است. پژوهش صورت گرفته در این رساله به کنترل جریان با بهره‌گیری از زوج عملگر دمشی – مکشی ناپایا ، یافتن بهینه نقطه عملکردی زوج عملگر و نیز مطالعه فیزیک جریان شرایط کنترل شده پرداخته است. در این پژوهش، جهت بهینه‌سازی عملکرد زوج عملگر فعال دمشی– مکشی از الگوریتم ژنتیک کوپل شده با شبکه عصبی و رهیافت میانگین رینولدزی معادلات ناپایا ناویراستوکس (URANS ) بهره گرفته شد. همچنین رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ (LES ) در راستای مطالعه فیزیک جریان استفاده شد. به دلیل گرادیان فشار مثبت، جریان روی بالواره جدا شده و در زوایه‌های پس از واماندگی استاتیکی، گردابه وسیعی ناشی از این جدایی بر روی بالواره شکل می‌گیرد. استفاده از کنترل‌کننده‌های جریان مانند زوج دمش-مکش سبب پایداری جریان، کاهش ناحیه‌ی جریان جدا شده، و تأخیر در مکان ناحیه جدایی می‌گردد. این بهبود با مکانیزم افزودن مومنتوم به کمک عملگر دمشی و خارج ساختن سیالات با انرژی و مومنتوم کم به وسیله عملگر مکشی صورت می‌پذیرد. بهره‌گیری از تک عملگرهای دمشی پایا، مکشی پایا، و جت مصنوعی ناپایا به عنوان کنترل‌کننده فعال تأثیر مناسبی را بر میدان جریان کاملاً وامانده روی بالواره نشان می‌دهند. عملگر مکشی پایا در زوایه حمله 13 درجه افزایشی 5 برابری در مقدار کارایی نسبت به حالت بدون کنترل داشته است و مقدار آن را از 97/4 تا 26 افزایش داده است، عملگر ناپایای جت مصنوعی مقدار کارایی را از 97/4 تا 4/34 بهبود داده است که بیانگر عملکرد بهتر عملگر ناپایا در افزایش کارایی بالواره می‌باشد. از دیگر روش‌های به روز در کنترل جریان، استفاده از زوج عملگر دمشی– مکشی می‌باشد که از آن نیز در کنترل جریان وامانده یاری گرفته شد. بالواره SD7003 هندسه پایه در این پژوهش بود که بهینه‌سازی متغیرهای عملکردی زوج عملگر دمشی – مکشی روی آن صورت گرفت. از رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ در مطالعه فیزیک جریان کنترل شده توسط زوج عملگر بهینه‌ی بکار گرفته شده بر روی هندسه پایه بهره گرفته شد. چشم‌انداز کلی این پژوهش، بررسی و یافتن نقطه بهینه عملکردی این زوج عملگر در بازه کلی فرکانس عملکردی مربوط به این زوج عملگر و مطالعه میزان اثرگذاری آنها بر روی طول و اندازه ناحیه‌ی جدایی است. پس از اعمال حالت‌های بهینه بر روی هندسه پایه، میدان جریان به کمک رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ حل گردید و فرکانس ریزش گردابه‌ها در هر دو حالت کنترل شده و کنترل نشده توسط طیف‌نگاری انرژی محاسبه شده و با یکدیگر مقایسه شدند. مقایسه‌ای نیز بین کمیت انرژی جنبشی آشفتگی در جریان پایه و کنترل نشده با میدان جریان کنترل شده صورت گرفت تا ارتباط آن با عملگرهای ناپایای کنترل جریان بررسی گردد. همچنین، توزیع ضریب فشار بر روی سطح بالواره برای بررسی تأثیر زوج عملگر دمشی-مکشی بر روی این کمیت سنجش شد و نمودار طیف‌نگاری انرژی (PSD ) کمیت‌های فشار و سرعت در نزدیکی دیواره نیز نشان داده شده است.
