高超聲速目標(biāo)等離子體流場(chǎng)電磁特性數(shù)值模擬.pdf

1、高超聲速目標(biāo)氣動(dòng)流場(chǎng)是成分復(fù)雜的電離氣體。隨著溫度升高，電離氣體的電離度越來(lái)越高。電離度到達(dá)某個(gè)值后，電離氣體宏觀上呈現(xiàn)出等離子體才具有的集體行為，我們可以采用等離子體理論對(duì)這團(tuán)電離氣體進(jìn)行研究分析，此時(shí)氣動(dòng)繞流場(chǎng)亦稱為等離子體包覆流場(chǎng)、高超等離子體或等離子體鞘套。
　　 本文首先采用FDTD(Finite Difference Time Domain)數(shù)值方法，結(jié)合AUSMPW格式，選擇Park雙溫模型、有限化學(xué)反應(yīng)速率模型，

2、對(duì)典型飛行器外形進(jìn)行了熱化學(xué)非平衡條件下氣動(dòng)熱數(shù)值模擬，計(jì)算出高超繞流場(chǎng)物理特征量的氣動(dòng)分布。
　　 然后通過(guò)繞流場(chǎng)導(dǎo)出氣動(dòng)流場(chǎng)區(qū)域等效介電參數(shù)分布。氣動(dòng)流場(chǎng)模擬時(shí)采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，則流場(chǎng)區(qū)域等離子介電參數(shù)信息全部保存在六面體網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)上，而電磁數(shù)值模擬時(shí)采用非結(jié)構(gòu)化的四面體網(wǎng)格。兩套網(wǎng)格信息通過(guò)坐標(biāo)進(jìn)行映射，為了加快信息傳遞的效率，采用快速多極子分組的思想，對(duì)電磁四面體網(wǎng)格和流場(chǎng)六面體網(wǎng)格進(jìn)行分組，然后再進(jìn)行映射，大大地增加映射