电导率模拟对高超声速MHD控制影响

论文摘要

高温气体电导率是高超声速电磁流动控制数值模拟最重要的参数之一。针对电导率模拟准确性及其对高超声速磁流体控制影响的问题,考虑高超声速飞行器流场中高温气体热化学非平衡效应,采用三维低磁雷诺数磁流体动力学(MHD)数值模拟方法及程序,结合国内外常见电导率处理方法开展典型状态高超声速MHD控制数值模拟,分析电导率模拟对高超声速磁流体流场分布、气动力/热特性的影响。研究表明:磁控热流减缓效果与电导率呈非线性关系,电导率较大时将出现电导率的磁控热饱和现象,其产生的原因可能与化学反应趋向于平衡态存在一定关系;采用定电导率方法,会人为放大磁场洛仑兹力的磁阻力效果,使阻力系数的预测值偏大;不同电导率模型计算得到的电导率分布差异很大,甚至存在数量级的差别,显著影响了磁流体的控制效果,这与电导率模型的适用范围、参数选取原则存在很大关联;对于含多种离解、电离组分的高温气体流动来说,采用基于多电离组分迁移碰撞的电导率模型(本文模型M8),计算与试验一致性最好。

论文目录

• 1数值计算方法
• 2 物理化学模型
•   2.1 热化学非平衡模型
•   2.2 平衡气体模拟
•   2.3 电导率模型
•   2.4 磁流体控制气动力特性计算方法
• 3 数值方法验证
• 4 数值计算分析
•   4.1 电导率对磁流体控制影响
•   4.2 电导率模型差异的影响及其准确性分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 丁明松,江涛,刘庆宗,董维中,高铁锁,傅杨奥骁

关键词: 磁流体动力学,等离子体,热化学非平衡,高超声速,电导率

来源: 航空学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所

分类号: V212

页码: 60-72

总页数: 13

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