تحلیل المان محدود پیشران مگنتوهیدرودینامیک و تاثیر جریان الکتریکی انتهایی کانال بر بازده

در این مقاله، یک پیشرانه مگنتوهیدرودینامیکی دریایی برای اولین بار به صورت کاملا سه بعدی شبیه سازیشده و پارامترهای عملکردیآن مورد بررسی قرار گرفته است. در این شبیه سازی میدان های الکتریکی، مغناطیسی و سرعت سیال به صورت سهبعدی درنظر گرفته شدده و اردرناهمسانی میدان های الکتریکی و مغناطیسی بر جریان انتهایی و عملکرد پیشرانه تحلیل شده است. به این منظور، یک موتور مگنتوهیدرودینامیکینوعی با سیم پیچ های زینی شکل و ابعاد مشخص انتخاب شده و ساختار هندسی آن در محیط نرم افزار پیاده سازی گردیده است. جریان سیم پیچ هایاین موتور با روش سعی و خطا به نحوی تنظیم شده که چگالی شار مغناطیسی در فضای بین دو الکترود دارای مقدار متوسط T 51 باشد و سدسموتور با اعمال ولتاژهای مختلف بین الکترودهای آن شبیه سازی شده است. همچنین یک مدل تحلیلی ساده برای پیشرانه های MHD دریایی ارائدهشده و نتایج حاصل از آن با نتایج حاصل از مدل عددی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند که برخی از پارامترهای عملکردی موتور تحت تاریرجریان های انتهایی کانال قرار نمی گیرند. این پارامترها که مهم ترین آنها سرعت سیال درون کانال اسدت، تدابعی از جریدان الکتریکدی مدورر موتدورهستند و می توان آنها را با استفاده از یک مدل تحلیلی ساده محاسبه نمود. در مقابل برخی از پارامترها موتور مانند بازده، تابعی از جریان الکتریکیواقعی موتور هستند و برای محاسبه آنها لازم است از یک شبیه سازی عددی دقیق و قابل اطمینان استفاده شود.

Keywords:

پیشرانه مگنتوهیدرودینامیکی , شبیه سازی سهبعدی , پارامترهای عملکردی , اثرات انتهایی , میدان مغناطیسی ناهمسان