مدلسازی جریان پلاسما در یک رانشگر الکتروهیدرودینامیک دو کاتده

نوع مقاله: مقالة‌ تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد / دانشگاه شهید بهشتی

2 استادیار گروه مهندسی هوافضا / دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

پدیده تخلیه کرونا که در گذشته پدیده‌ای نامطلوب تلقی می‌گردید، طی یک دهه گذشته برای استفاده در مقاصد مختلف از جمله رانشگرهای فضایی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. یک پیکربندی ساده شامل دو الکترود با سطح مقطع نابرابر، که یکی از آن‌ها به منبع تغذیه ولتاژ بالا و دیگری به زمین یا ولتاژ مخالف متصل می‌باشد، اساس تمامی کاربردهای این پدیده است که با تغییر تعداد الکترودها و فاصله بین آن‌ها می‌توان راندمان تخلیه کرونا را بهبود بخشید. در پژوهش حاضر با افزایش تعداد الکترودها با هدف مطالعه یک رانشگر الکتروهیدرودینامیک، مشخصات جریان به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات الکترواستاتیکی و معادلات نویر استوکس به صورت کوپل و با استفاده از روش المان محدود حل شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش تعداد کاتد، نیروی پیشران، جریان الکتریکی و راندمان نیروی پیشران افزایش می‌یابند. در هندسه و شرایط آزمایشگاهی یکسان، بیشینه سرعت بدست‌آمده در هر ولتاژ اعمالی در حالت دوکاتده نسبت به حالت تک‌کاتده حدودا 30%  افزایش دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Modeling of plasma flow in an Electrohydrodynamic thruster with two-cathode electrode arrangement

نویسندگان [English]

  • Alireza Fathi 1
  • Mahdy Ahangar 2
1 MSc. Student / Shahid Beheshti University
2 Assistant Professor / Shahid Beheshti University