磁場調(diào)控等離子體噴流電子密度分布的數(shù)值模擬
發(fā)布時間：2020-12-04 09:51
等離子體鞘套對臨近空間高速目標飛行器電磁波通信的制約是目前亟待解決的熱點問題,地面等離子體復現(xiàn)設備產(chǎn)生等離子體鞘套以研究其對信號傳播的影響成為主要的研究方法,實際空間中高速目標飛行器再入過程中形成的等離子體電子密度是非均勻分布的,然而目前的地面等離子體復現(xiàn)研究設備不具備對等離子體電子密度分布調(diào)控能力,在本文中,探索了利用外加磁場的手段對臨近空間高速目標等離子體電磁科學實驗研究裝置中等離子體噴流電子密度分布的調(diào)控作用。本文建立了磁場作用于等離子體噴流的多物理場緊耦合理論模型和磁場調(diào)控等離子體噴流電子密度分布的幾何模型,模型中考慮了高溫環(huán)境下空氣的氣體化學反應對帶電粒子濃度的影響,然后利用外加線電流產(chǎn)生的靜磁場影響等離子體電子密度的分布狀態(tài),為臨近空間高速目標等離子體電磁科學實驗研究裝置利用磁場手段調(diào)控等離子體電子密度分布提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下:（1）建立了磁場作用于等離子體噴流的多物理場緊耦合模型。聯(lián)合等離子體基本理論、宏觀的磁流體方程組、微觀的高溫空氣化學反應方程組,確立了包括層流場、傳熱場、化學場、稀物質(zhì)傳遞場及磁場在內(nèi)的五個物理場緊耦合的理論模型。（2）基于磁場作用于等離子...
【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
激油管鑒冒圖
由呱鳳洞圖
用射頻（RF）發(fā)生器通過 RF 匹配器電容耦合到內(nèi)部冷卻體，產(chǎn)生的等離子體電子密度個數(shù)在11 -310 cm 左右，RF 功發(fā)生器以不同的頻率工作，設備所產(chǎn)生的等離子體密度也變化。該設備雖然實現(xiàn)了實時調(diào)控、可重復性和可控性的密度分布控制的需求仍未滿足，進一步研究和探索如何調(diào)。的臨近空間高速目標等離子體電磁科學實驗研究裝置同子密度分布的可調(diào)控性需求。本文依據(jù)磁場作用于流體的速目標等離子體電磁科學實驗研究裝置，建立二維軸對稱子密度分布的幾何模型，考慮實際溫度下空氣發(fā)生的化學靜磁場，探索外加磁場的手段對等離子體噴流電子密度分 COMSOL 開展磁場調(diào)控等離子體電子密度分布的數(shù)值模離子體電子密度的空間分布的調(diào)控作用，為進一步研制臨磁科學實驗研究裝置提供理論依據(jù)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]等離子體磁流體不穩(wěn)定性的高精度數(shù)值模擬研究[J]. 雷曉晨,李新霞,馬駿. 南華大學學報(自然科學版). 2017(01)
[2]電弧風洞熱/透波聯(lián)合試驗技術研究及應用[J]. 張松賀,楊遠劍,王茂剛,馬平. 空氣動力學學報. 2017(01)
[3]MHD控制微電離等離子體射流[J]. 羅衛(wèi)東,李鋒,孫佰剛,趙凱,熊溢威,王昌勝. 北京航空航天大學學報. 2015(09)
[4]MHD加速器模式磁控進氣道的優(yōu)化設計[J]. 鄭小梅,呂浩宇,徐大軍,蔡國飆. 航空學報. 2010(02)
[5]非結構網(wǎng)格高超聲速化學非平衡MHD流場數(shù)值模擬[J]. 潘勇,王江峰,伍貽兆. 航空學報. 2008(04)
[6]非結構網(wǎng)格的高超聲速粘性MHD流場數(shù)值模擬[J]. 潘勇,王江峰,伍貽兆. 南京航空航天大學學報. 2007(05)
[7]高超聲速非平衡流場多個振動溫度模型的數(shù)值研究[J]. 董維中,高鐵鎖,丁明松. 空氣動力學學報. 2007(01)
[8]非結構混合網(wǎng)格高超聲速繞流與磁場干擾數(shù)值模擬[J]. 王江峰,伍貽兆. 計算力學學報. 2007(01)
[9]高功率直流電弧等離子體流動傳熱過程的數(shù)值模擬[J]. 鄒學柏,郭鴻志,趙立合,呂反修,陳廣超,吳祥宇. 工業(yè)加熱. 2004(04)
[10]高超聲速三維熱化學非平衡流場的數(shù)值模擬[J]. 柳軍,劉偉,曾明,樂嘉陵. 力學學報. 2003(06)
博士論文
[1]高超聲速流動的磁流體力學控制數(shù)值模擬研究[D]. 田正雨.國防科學技術大學 2008
碩士論文
[1]超高速碰撞產(chǎn)生等離子體的電磁特性研究[D]. 王洪亮.沈陽理工大學 2017
[2]臨近空間高超聲速飛行器等離子體流場的研究[D]. 吳娜.西安電子科技大學 2015
[3]高速目標非平衡繞流模擬及等離子體流場分布研究[D]. 華彩成.西安電子科技大學 2013
本文編號：2897387
【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
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用射頻（RF）發(fā)生器通過 RF 匹配器電容耦合到內(nèi)部冷卻體，產(chǎn)生的等離子體電子密度個數(shù)在11 -310 cm 左右，RF 功發(fā)生器以不同的頻率工作，設備所產(chǎn)生的等離子體密度也變化。該設備雖然實現(xiàn)了實時調(diào)控、可重復性和可控性的密度分布控制的需求仍未滿足，進一步研究和探索如何調(diào)。的臨近空間高速目標等離子體電磁科學實驗研究裝置同子密度分布的可調(diào)控性需求。本文依據(jù)磁場作用于流體的速目標等離子體電磁科學實驗研究裝置，建立二維軸對稱子密度分布的幾何模型，考慮實際溫度下空氣發(fā)生的化學靜磁場，探索外加磁場的手段對等離子體噴流電子密度分 COMSOL 開展磁場調(diào)控等離子體電子密度分布的數(shù)值模離子體電子密度的空間分布的調(diào)控作用，為進一步研制臨磁科學實驗研究裝置提供理論依據(jù)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]等離子體磁流體不穩(wěn)定性的高精度數(shù)值模擬研究[J]. 雷曉晨,李新霞,馬駿. 南華大學學報(自然科學版). 2017(01)
[2]電弧風洞熱/透波聯(lián)合試驗技術研究及應用[J]. 張松賀,楊遠劍,王茂剛,馬平. 空氣動力學學報. 2017(01)
[3]MHD控制微電離等離子體射流[J]. 羅衛(wèi)東,李鋒,孫佰剛,趙凱,熊溢威,王昌勝. 北京航空航天大學學報. 2015(09)
[4]MHD加速器模式磁控進氣道的優(yōu)化設計[J]. 鄭小梅,呂浩宇,徐大軍,蔡國飆. 航空學報. 2010(02)
[5]非結構網(wǎng)格高超聲速化學非平衡MHD流場數(shù)值模擬[J]. 潘勇,王江峰,伍貽兆. 航空學報. 2008(04)
[6]非結構網(wǎng)格的高超聲速粘性MHD流場數(shù)值模擬[J]. 潘勇,王江峰,伍貽兆. 南京航空航天大學學報. 2007(05)
[7]高超聲速非平衡流場多個振動溫度模型的數(shù)值研究[J]. 董維中,高鐵鎖,丁明松. 空氣動力學學報. 2007(01)
[8]非結構混合網(wǎng)格高超聲速繞流與磁場干擾數(shù)值模擬[J]. 王江峰,伍貽兆. 計算力學學報. 2007(01)
[9]高功率直流電弧等離子體流動傳熱過程的數(shù)值模擬[J]. 鄒學柏,郭鴻志,趙立合,呂反修,陳廣超,吳祥宇. 工業(yè)加熱. 2004(04)
[10]高超聲速三維熱化學非平衡流場的數(shù)值模擬[J]. 柳軍,劉偉,曾明,樂嘉陵. 力學學報. 2003(06)
博士論文
[1]高超聲速流動的磁流體力學控制數(shù)值模擬研究[D]. 田正雨.國防科學技術大學 2008
碩士論文
[1]超高速碰撞產(chǎn)生等離子體的電磁特性研究[D]. 王洪亮.沈陽理工大學 2017
[2]臨近空間高超聲速飛行器等離子體流場的研究[D]. 吳娜.西安電子科技大學 2015
[3]高速目標非平衡繞流模擬及等離子體流場分布研究[D]. 華彩成.西安電子科技大學 2013
本文編號：2897387
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