超音速电弧加热等离子发动机的数值研究

发布时间：2017-08-22 18:12

  本文关键词：超音速电弧加热等离子发动机的数值研究

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【摘要】：为了研究电弧加热等离子发动机的内外流场特性,采用基于磁矢量势的磁流体力学控制方程,在计算流体力学软件Fluent中添加用户自定义函数(UDF)实现添加特殊源项和自定义标量,对自主设计的超音速电弧加热等离子发动机流动特性进行数值研究。通过数值模拟,获得不同工作电流下发动机内外的温度场和速度场,以及中心轴线上电压和电流密度分布。算例验证表明在Fluent中添加UDF程序能够较为准确的模拟等离子体射流。计算结果表明:工作电流对等离子体的温度场和速度场有重要的影响,增加工作电流大小能够明显增加流场的温度和速度,但工作电流对等离子体射流的马赫数影响较小,细喷嘴电弧加热等离子发动机得到上升的伏安特性。为电弧加热等离子发动机的应用提供了理论基础。
【作者单位】： 南京理工大学机械工程学院;
【关键词】： 电弧加热发动机 工作电流 等离子体射流 伏安特性 数值研究
【基金】：CAST创新基金项目(No.CAST201228)
【分类号】：V439
【正文快照】： 电弧加热等离子发动机的工作原理是利用两电极之间放电形成的高温电弧加热气体,气体进入阳极喷嘴压缩段后被电弧加热到1 x 104 K以上的氋温后发生电离,进人阳极喷管扩张段,膨胀加速达到超音速,最终高速喷出时产生反推力。电弧加热等离子发动机是一种典型的电热式推进装置,与

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本文编号：720613