شبیه سازی عددی جریان یونیزه شده ی آرگون توسط حل معادلات مگنتوهیدرودینامیک در تراست های مگنتوپلاسمادینامیکی

سیستم های پیشرانش الکترومغناطیسی قابلیت تولید سرعت های خروجی بسیار بالاتری را نسبت به سیستم های پیشرانش شیمیایی دارند. بطور کلی در عین حال توان بالاتری را مصرف کرده و نیروی پیشرانش بیشتری را نسبت به انواع الکتروستاتیکی اعمال می نمایند برای درک بهتر از شیوه شتاب دهی در تراست ترهای مگنتوپلاسمادینامیکی و یا بطور کلی شتاب دهنده های الکترومغناطیسی ارتباط شاخه های متفاوتی ار قبیل دینامیک گاز تراکم پذیر، فیزیک گازهای یونیزه شده، نظریه الکترومغناطیس و الکترودینامیک ذرات ضروری می باشد. پیچیدگی بیش از حد پدیده هایی که در این تراست تر اتفاق می افتد، تحلیل جریان در این سیستم را پیچیده ساخته، لذا بکارگیری روش های عددی برای حل میدان جریان در داخل این نوع سیستم های پیشرانش می تواند ابزار مهمی برای فهم فیزیک حاکم بر آنها باشد. که عددی دو بعدی برای محاسبه ی میدان جریان پلاسمای مورد استفاده در سیستم های پیشرانش الکترومغناطیسی با استفاده از روش رو نوشته شده است. معادلات بکار گرفته شده شامل: معادله بقای جرم، معادله بقای اندازه حرکت، معادله بقای انرژی، همراه با معادلات ماکسول می باشد. علاوه بر این معادلات، مدل گاز حقیقی، مدل یونیزاسیون چند سطحی و مدل انتقال غیر عادی نیز بکار گرفته شده است. این مدل ها برای شبیه سازی واقعی میدان جریان تراست ترهای مگنتوپلاسمادینامیکی ضروری می باشند. توانای این کد برای تسخیر ناپیوستگی ها با استفاده از مساله استاندارد، جریان یک بعدی ریمان، تائید شده است. بعد از این مرحله کد مورد نظر برای شبیه سازی جریان داخل تراست تر مگنتوپلاسما، با اندازه های واقعی، بکارگرفته شده است. توانایی این کد در شبیه سازی مدل واقعی این تراست تر، با هماهنگی عالی میان کانتورهای جریان الکتریکی بدست آمده از حل عددی در نوک آند و نتایج آزمایشگاهی به خوبی مورد تائید می باشد.

Keywords:

پیشرانش الکتریکی , پلاسما , انتقال غیر عادی , میدان مغناطیسی , یونیزاسیون