宇宙用ＭＰＤスラスタのプラズマ電磁流体・熱連成モデルの構築と実機設計への展開

特別研究員の第２年度（最終年度）としてＭＰＤ（magnetoplasmadynamic）スラスタの研究に取り組み，主に IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Transaction of Plasma Scienceに１編の論文を投稿するなどの成果を残した．具体的には，詳細な静電シースモデルを数値シミュレーションモデルに取り入れ，プラズマの電磁流体モデルおよび電極の熱モデルを接続，連成することで，スラスタ内でのプラズマと電極の相互作用をはじめて２次元数値シミュレーションにより検討した．シミュレーション結果と既往の実験結果との比較検討から，構築したシミュレーションモデルが妥当であることを確認し，これに基づいてMPDスラスタのスケーリング効果について議論を行った．上述のスケール効果を踏まえ，より高性能な大電力MPDスラスタの定常作動を，実験室環境で模擬するためのスケールダウン機の設計製作に着手した．最終的には，実験室規模の真空設備で，熱平衡状態に達したスラスタの作動試験を行い，スケール効果を併せて考慮することで，実使用に供されるフルスケールスラスタの設計則の検証を目指す予定であったが，年度途中での身分変更（特別研究員辞退）により当初計画は全うできなかったものの，数値モデルを検証するための実験装置の製作が完了した．

特別研究員の第２年度（最終年度）としてＭＰＤ（magnetoplasmadynamic）スラスタの研究に取り組み，主に IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Transaction of Plasma Scienceに１編の論文を投稿するなどの成果を残した．具体的には，詳細な静電シースモデルを数値シミュレーションモデルに取り入れ，プラズマの電磁流体モデルおよび電極の熱モデルを接続，連成することで，スラスタ内でのプラズマと電極の相互作用をはじめて２次元数値シミュレーションにより検討した．シミュレーション結果と既往の実験結果との比較検討から，構築したシミュレーションモデルが妥当であることを確認し，これに基づいてMPDスラスタのスケーリング効果について議論を行った．上述のスケール効果を踏まえ，より高性能な大電力MPDスラスタの定常作動を，実験室環境で模擬するためのスケールダウン機の設計製作に着手した．最終的には，実験室規模の真空設備で，熱平衡状態に達したスラスタの作動試験を行い，スケール効果を併せて考慮することで，実使用に供されるフルスケールスラスタの設計則の検証を目指す予定であったが，年度途中での身分変更（特別研究員辞退）により当初計画は全うできなかったものの，数値モデルを検証するための実験装置の製作が完了した．