針對(duì)霍爾效應(yīng)對(duì)高超聲速磁流體力學(xué)控制的影響問(wèn)題,考慮高超聲速流動(dòng)過(guò)程中高溫化學(xué)反應(yīng)、氣體分子熱力學(xué)溫度激發(fā)（即平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)以及電子溫度能量模態(tài)之間的激發(fā)與松弛過(guò)程）及多電離組分等離子體霍爾系數(shù)分布,通過(guò)耦合求解各向異性霍爾電場(chǎng)泊松方程和帶電磁源項(xiàng)的高溫?zé)峄瘜W(xué)非平衡流動(dòng)控制方程組,建立了高超聲速流動(dòng)磁流體力學(xué)控制霍爾效應(yīng)數(shù)值模擬方法,開展了多種條件下高超聲速流動(dòng)磁流體力學(xué)控制數(shù)值模擬,分析了霍爾效應(yīng)"漏電"與"聚集"現(xiàn)象原理及其對(duì)氣動(dòng)力/熱特性的影響機(jī)制,詳細(xì)探討了不同空域、速域和飛行器特征尺度條件下霍爾效應(yīng)的作用機(jī)理和影響規(guī)律.研究表明:1)霍爾效應(yīng)改變了流場(chǎng)等離子體洛倫茲力分布,削弱了整體的力學(xué)效果,使整體的磁阻特性降低; 2)霍爾效應(yīng)對(duì)高超聲速磁流體力學(xué)控制的影響,與壁面導(dǎo)電性和壁面附近漏電層的"漏電"現(xiàn)象緊密相關(guān),要增強(qiáng)磁控效果,必須抑制壁面附近的"漏電"現(xiàn)象; 3)霍爾效應(yīng)對(duì)磁控?zé)岱雷o(hù)效果的影響較為復(fù)雜,受"漏電"現(xiàn)象和電流"聚集"現(xiàn)象共同作用; 4)基于本文基準(zhǔn)狀態(tài),當(dāng)高度高于67 km或速度高于5.7 km/s或特征尺度大于0.5 m時(shí),霍爾效應(yīng)使磁控?zé)岱雷o(hù)效果增強(qiáng),電... 

【文章來(lái)源】：物理學(xué)報(bào). 2020,69(21)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：18 頁(yè)


本文編號(hào)：3054691