شبیه سازی آنیزوتروپی سوخت فضاپیماها با جدایش هسته

حل تحلیلی معادله رسانش گرمای چند بعدی برای حالت آنیزوتروپ، دشوار است، اما رسانندگی گرمایی در مواد آنیزوتروپ کاربردهای مهم بسیاری در شاخه های گوناگون از جمله آستروفیزیک و علوم مهندسی دارد. نرم افزار Flex PDE قادر است معادلات با درجات بالا و سیستم های غیرخطی دشوار را حل کند در این مقاله یک مدل غیر خطی (MHD) وابسته به زمان بررسی شده است. پلاسماهای آستروفیزیکی دارای آنتروپی پایین هستند و با گذر زمان آنیزوتروپیک شده و وابسته به میدان مغناطیسی می شوند یعنی این پلاسماها باید تحت نیروهای بازدارنده مغناطیسی (موافق) باشند تا بتوانند راندمان بالایی داشته باشند و هدایت آنیزوتروپیک بر اندازه ی خلا مغناطیس حاصل از جدایش تاثیر می گذارد. سیالات کرایوژنیک به زمان مورد نظر برای نگهداری و شرایط استفاده از آن بستگی دارد و هیدروژن دارای کمترین وزن مولکولی در ترکیب با یک اکسید کننده مانند اکسیژن مایع به 5.500 درجه فارنهایت می رسد. هیدروژن مایع، بالاترین کارآیی نسبت به مقدار سوخت مورد نیاز از هر رگولاتور شناخته شده را دارد، بنابراین از این نظر بهترین سوخت برای فضاپیماها است. هر چه اتم را به زمان پیدایش آن نزدیک تر کنیم می توانیم انرژی بیشتری از آن دریافت کنیم. با جدایش و متمرکز کردن هسته، الکترونها به دلیل سبک بودن انرژی را بهتر انتقال می دهند. اگر اتم های سوخت مورد نظر را تحت میدان های مغناطیسی (خلا) در لحظه ی اغتشاش قرار دهیم و در آن زمان شرایط اتم مورد نظر را ثابت نگه داریم در این حالت اتم مورد نظر در بالاترین سطح الکترون خواهی قرار داشته و از این رو فرآیند اکسیده شدن سوخت راندمان بالاتری خواهد داشت همه ی این فرآیندها در پالس زمانی بسیار کوچک انجام می شود.

Keywords:

پلاسما آستروفیزیکی , آنیزوتروپی , (MHD) Magnetohydrodynamics