2008 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(N2, O2, Ar, CO2など)誘導結合型高周波プラズマ風洞の高エンタルピー化を目指し, 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・数値解析から明らかにすることを本研究の目的としている.この目的の達成のために, 今年度は主に以下の事を実施した.
(1) 昨年度開発した誘導結合型高周波Arプラズマ解析コードと熱統計力学的手法に基づいた300-50000K程度まで対応可能な熱化学平衡マルチガス・プラズマ(Air, N2, O2, Ar, CO2など)熱化学特性・輸送特性解析コードを結合させ, マルチガス対応型誘導結合型高周波熱化学平衡プラズマ解析用軸対称2次元CFDコードを完成させた.
(2) 誘導結合型高周波プラズマ生成部は軸対称2次元解析コードで十分意味のある精度の高いシミュレーションが可能であるものの, 円筒形MHD加速流路内では磁場の方向や電極の配置方向に起因して強い3次元性を有した電磁流体場が形成されることが予想される.そこで, 円筒形MHD加速部の3次元電磁流体解析コードを新たに開発した.
(3) 小型誘導結合型高周波(P=1kW, f=13.56MHz)プラズマ噴流装置に取り付ける円筒形MHD加速部(連続電極ファラデー型, 常伝導磁石1.2T)を新たに製作した.
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