2007 Fiscal Year Annual Research Report
MHD加速部付き誘導結合型高周波プラズマ風洞の原理実証実験と性能予測解析
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19686050
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
藤野 貴康 University of Tsukuba, 大学院・システム情報工学研究科, 講師 (80375427)
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| Keywords | 誘導結合型高周波プラズマ / 電磁流体(MHD)加速 / 電磁流体解析 |
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| Research Abstract |
惑星突入シミュレータとして期待されているマルチガス対応型(N_<2>,O_<2>,Ar,CO_<2>など)誘導結合型高周波プラズマ風洞の高エンタルピ一化を目指し,誘導結合型高周波プラズマ風洞にMHD加速部を組み合わせることを提案し,その原理実証及びMHD加速部を設けることの価値を基礎実験・数値解析から明確にすることを本研究の目的としている.今年度は,(1)高周波電力1kWの小型誘導結合型高周波超音速プラズマ噴流装置を実際に製作し,Ar,N_2,Airを用いて装置の動作確認を行った.(2)上記の誘導結合型高周波超音速プラズマ噴流装置を対象とした数値解析を実施するため,高周波電磁流体プラズマコード(Ar,二次元)を開発し,その解析コードを用いて超音速プラズマ流の気流特性に及ぼす高周波電力・背圧等の影響を検討した.(3)上記(2)の解析コードをマルチガス対応型にするため,Ar,N_<2>,O_<2>,CO_<2>プラズマの化学組成・熱力学特性・輸送特性などの基礎データを300-30000Kの広い温度範囲で求めることを可能とする熱統計力学的手法に基づいた数値解析コードの開発を行い,ESAの研究レポ一トなどに記載されている結果と比較検討することで本解析コードの妥当性を検証した.(4)Arプラズマを利用したMHD加速器の熱非平衡一次元解析コードを開発し,(1)で製作した小型誘導結合型超音速風洞装置を用いてMHD加速実験を行う際の運転条件を検討し,その検討結果を参考に磁石や直流電源などの実験装置を整備した.
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