超音速等离子体炬的磁流体动力学数值研究

摘要：

针对设计的喉径2 mm、工作电流为100 A 的拉瓦尔喷嘴，在二维轴对称模型的基础上，对超音速等离子体炬中的流动及其外部射流进行了数值模拟。通过在阳极喷嘴内部采用基于磁矢量势的磁流体动力学模型，避免了对磁感应强度的复杂积分计算，得到了喷嘴内部多场耦合的结果及外部射流的流动状态，分析了喷嘴内部电磁场对等离子体的加速作用及射流发展过程。结果显示，等离子体经历了亚音速→跨音速→超音速的发展过程，最终获得2.3Ma 的超音速射流。研究结果为超音速等离子体炬的工业应用提供了理论基础。

关键词：超音速等离子炬、基于磁矢量势磁流体动力学、多场耦合、等离子射流

分类号：O361;O53

资助基金：中国空间技术研究院创新基金CAST201228

在线出版日期：2015-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：185-190