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J-GLOBAL ID：201302209259383561   整理番号：13A0418122

水素MPDスラスタ内における電磁流体のモデリングと数値解析

著者 (3件)： 佐藤博紀 (総合研究大学院大) ,  窪田健一 (JAXA) ,  船木一幸 (JAXA)
資料名： 理論応用力学講演会講演論文集(Web)
巻： 61st  ページ： GS02-12 (WEB ONLY)  発行年： 2012年 
JST資料番号： U0342A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： MPDスラスタは,宇宙機用の電気推進ロケットである。著者らの最終目標は,MPDスラスタの推進性能を精度良く予測する数値解析ツールを開発し,MPDスラスタの設計を支援することである。そのためには,スラスタ内部の電磁流体を数値模擬する必要がある。本研究では,水素を推進剤とするMPDスラスタ内部における,電磁流体のモデリングと数値解析を実施し,実験結果と比較した。モデルには,イオンスリップなどの実在気体効果を含めた。電磁流体方程式は有限体積的に離散化し,時間発展法で収束解を得た。計算条件は,実験条件と同じ,推進剤流量0.65g/s,放電電流13kAとした。数値解析による電子温度と放電電流経路は,実験結果をよく捉えていた。また,重粒子温度が電子温度を超える領域を確認した。この現象はイオンスリップ効果が原因である。この傾向は,実験結果と定性的に一致している。数値解析による推進性能は,推力22.1N,投入電力951kWであり,実験結果の推力27.0N,投入電力1,521kWよりも低かった。これは,異常抵抗やシースといったモデルを含めてないことが原因と考えられ,これらのモデルの導入は今後の課題である。(著者抄録)

シソーラス用語： 磁化プラズマ ,  電磁流体 ,  モデリング ,  *数値解析 ,  *推進システム ,  実験 ,  時間発展 ,  推薬 ,  水素 ,  電流 ,  電子温度
準シソーラス用語： *MPDスラスタ ,  放電電流

分類 (1件)： ロケットエンジン  (PB02050J)

タイトルに関連する用語 (5件)： 水素 ,  MPDスラスタ ,  電磁流体 ,  モデリング ,  数値解析