مطالعه عددی تأثیر پدیده هال بر جریان دو بعدی مافوق صوت در ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک

نویسندگان

1 دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء (ص)

2 دانشگاه کاشان

3 دانشگاه تربیت مدرس

doi
10.22060/mej.2018.14728.5921
چکیده

در تحقیق حاضر، جریان هوای مافوق صوت دو بعدی در یک ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی )ام.اچ.دی( به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته و اثر هال و هندسه بر این جریان بررسی شده است. این جریان به صورت گاز کامل، پایا و تراکم‌پذیر و با عدد رینولدز مغناطیسی پایین در یک کانال دو بعدی با چهار جفت الکترود و هندسه‌های مختلف شامل کانال‌هایی با سطح مقطع ثابت، همگرا واگرا و ترکیبی واگرا-ثابت، به عنوان مدل ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک فارادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که زاویه ماخ در کانال مستقیم کمتر از بقیه هندسه‌ها بوده و توان و راندمان الکتریکی و فشار خروجی در کانال ثابت نسبت به سایر هندسه‌ها بالاتر می‌باشد. همچنین اثر هال که مانع کاهش سرعت جریان پلاسما در اثر میدان مغناطیسی می‌باشد، باعث کاهش فشار خروجی و گرمایش ژول و افزایش راندمان الکتریکی در همه کانال‌ها گردید. با توجه به امکان سنجی استفاده از ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک در صنایع هوافضایی و موشکی، نتایج مختلف به ویژه گرمایش ژول حاصل از جریان گاز کریپتون و جریان هوا مقایسه شده‌اند تا در صورتی که افزایش دما در اثر گرمایش ژول گاز کریپتون کمتر با توان و راندمان الکتریکی بیشتر باشد این گاز به عنوان گاز مناسب برای استفاده در صنایع گفته شده پیشنهاد شود.