Experimental Demonstration of Inductively Coupled Plasma Tunnel with MHD Accelerator and Numerical Prediction of Its Performance

具有MHD加速器的电感耦合等离子体隧道的实验演示及其性能的数值预测

• 批准号: 19686050
• 负责人: FUJINO Takayasu
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19686050/
• 关键词: 誘導結合型プラズマ; 電磁流体加速機; 高エンタルピー風洞; 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

A computational magnetohydrodynamic (MHD) code for analyzing plasma characteristics in inductively coupled high frequency plasma tunnels has been developed in this study. Influences of input power and frequency of high-frequency power source on the characteristics of inductively coupled plasma have been clearly understood from numerical simulations using the computational code. Three-dimensional numerical simulations of a cylindrical-shaped MHD accelerator have been carried out, and the numerical simulations have revealed that the MHD interaction induces three-dimensional flow structures as well as accelerates plasma flow. Test runs of a small-scale inductively coupled plasma jet facility fabricated in the present study have been conducted under the condition without applying the magnetic field, and then it has been confirmed from the test runs that the facility can produce super-sonic plasma flow.

这项研究已经开发了用于分析电感耦合高频等离子体隧道中血浆特性的计算磁流体动力学（MHD）代码。使用计算代码从数值模拟中清楚地了解了输入功率和高频电源对电感耦合等离子体特性的影响。已经进行了圆柱形MHD加速器的三维数值模拟，并且数值模拟显示MHD相互作用诱导三维流动结构以及加速血浆流动。在本研究中制造的小型电感耦合等离子射流设备的测试运行是在该条件下进行的，而无需应用磁场，然后从测试运行中证实了该设施可以产生超声的等离子体流量。

项目成果

Three Dimensional MHD Simulation of SF6 Arc Plasma under Externally Applied Magnetic Field

外加磁场下SF6电弧等离子体三维MHD模拟

• 发表时间: 2009
• 作者: S. Hirayama;T. Fujino;M. Ishikawa
• 通讯作者: M. Ishikawa

高次近似輸送係数モデルを用いた誘導結合型高周波プラズマの電磁流体解析

使用高阶近似输运系数模型对电感耦合高频等离子体进行磁流体动力学分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 礒崎名朗;吉野智之;藤野貴康;石川本雄
• 通讯作者: 石川本雄

Numerical Analysis of MHD Flow Control under Ground Experimental Condition

地面实验条件下MHD流动控制数值分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Matsumoto;T. Yoshino;T. Fujino;M. Ishikawa
• 通讯作者: M. Ishikawa

超音速領域に誘導コイルを持つ小型非平衡高周波プラズマ風洞の二次元数値解析

超声速区感应线圈小型非平衡高频等离子体风洞的二维数值分析

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本航空宇宙学会論文集 Vol.56,No.650
• 作者: 松本裕介;藤野貴康;石川本雄
• 通讯作者: 石川本雄

誘導結合型高周波co2プラズマの電磁流体シミュレーション

电感耦合高频CO2等离子体的磁流体动力学模拟

• 发表时间: 2008
• 作者: 礒崎名朗;吉野智之;藤野貴康;石川本雄
• 通讯作者: 石川本雄