استادیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشکده فناوری های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
چکیده
به منظور شبیهسازی جریان پلاسما در یک رانشگر با دبی جرمی ورودی 4 و جریان تخلیه الکتریکی 16، معادلات هیدرودینامیک مغناطیسی به همراه مدل افت ولتاژ آند حل شدهاند. در این مدل جریان پلاسما در ناحیه غلاف آند از نوع بدون برخورد و غیرمغناطیسی در نظر گرفته شده است. تحت این شرایط با تعیین چگالی یونها و الکترونها و گسستهسازی معادلۀ پواسون، مقادیر افت ولتاژ در امتداد دیواره آند به دست آمدهاند. شبیهسازی عددی توانست به طور کمّی و کیفی پدیدههایی همچون جریان داخلی پرچگال، جتهای سه گانه و ناحیۀ داغ را در مجاورت الکترود کاتد سازگار با نتایج تجربی نمایان سازد. همچنین، مکانیزم شتابگیری جریان خروجی برای اولین بار بر اساس مفهوم نازل مجازی و پدیده جت کاتد تحلیل شده است. مقادیر دمای بیشینه و نیروی پیشران در مقایسه با سایر دادههای عددی و تجربی با خطای کمتر از 5/3% پیشبینی شدهاند. به علاوه، مشخصههای الکتریکی پلاسما در نزدیکی الکترود آند از جمله رابطۀ معکوس بین افت ولتاژ و چگالی جریان الکتریکی مطابق با نتایج تجربی به دست آمدهاند.
)