Электронный каталог

Статья

Жариков, К.И.
Численное моделирование струи разреженного газа, истекающего из ионно-оптической системы ионного двигателя / К.И Жариков, И.С. Вавилов // Омский научный вестник. Серия: Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. – 2025. – Т.9 № 1. – С. 83-91: ил. - Библиогр.: 34 назв.

Струя ионизированного разреженного газа, выходящая из ионно-оптической системы прототипа резонаторного ВЧ-ионного двигателя в окружающее пространство с низким фоновым давлением. После ряда предположений истекающая струя в первом приближении заменена на нейтральный разреженный газ, что позволяет охарактеризовать течение, удовлетворяющее гипотезе сплошности потока. Уравнения, описывающие движение сплошной среды, решаются численно с помощью метода Бубнова–Галеркина, применяющегося в динамике разреженного газа. Учтен нестационарный перенос тепла за счет взаимодействия газового потока с локальной областью тепловыделения в зазоре между сеточными элементами ионно-оптической системы. Механизм тепловыделения описывается уравнением теплопроводности, которое решается совместно с уравнениями газовой динамики. Результаты расчетов приводятся в сравнении с экспериментальными данными. С помощью проведенного моделирования удалось получить пространственную структуру потока нейтрального разреженного газа в цилиндрических каналах и микроканалах двигателя. Благодаря сравнению полученной пространственной структуры с реальной термовизуализационной картиной струи можно оценить вклад резонаторного ускорения в общую энергию струи.



Ключевые слова РП = машиностроение
Ключевые слова РП = моделирование численное
Ключевые слова РП = газ разреженный
Ключевые слова РП = течение осесимметричное
Ключевые слова РП = тепловыделение
Ключевые слова РП = термограмма
Ключевые слова РП = структура потока