پدیده شناسی عددی جریان پلاسما در مجاورت الکترودهای یک رانشگر پلاسمایی مغناطیسی

به منظور شبیه سازی 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 شده اند. 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 یون ها و الکترون ها و گسسته سازی معادلۀ پواسون، مقادیر افت ولتاژ در امتداد دیواره آند به دست آمده اند. شبیه سازی عددی توانست به طور کمّی و کیفی پدیده هایی همچون جریان داخلی پرچگال، جت های 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 داده های عددی و تجربی با خطای کمتر از 5/3% پیش بینی شده اند. به علاوه، مشخصه های الکتریکی پلاسما در نزدیکی الکترود آند از جمله رابطۀ معکوس بین افت ولتاژ و چگالی جریان الکتریکی مطابق با نتایج تجربی به دست آمده اند.