本文關(guān)鍵詞：分段法拉第磁流體發(fā)電通道流動(dòng)特性數(shù)值模擬

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【摘要】：磁流體發(fā)電是解決以沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的飛行器機(jī)載供電問題的有效途徑。為了探究磁流體發(fā)電通道的內(nèi)部流動(dòng)情況和能量轉(zhuǎn)化機(jī)理,針對分段法拉第型發(fā)電通道,結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù),構(gòu)建了低磁雷諾數(shù)條件下的磁流體五波模型,并運(yùn)用二階熵格式對其求解。通過分析四種不同情況,研究了分段法拉第型磁流體發(fā)電通道在不同實(shí)驗(yàn)條件下的流動(dòng)特性。計(jì)算結(jié)果表明:磁作用數(shù)由0變?yōu)?.1時(shí),通道出口處溫度升高10.4%,出口速度降低27.7%,馬赫數(shù)降低25%,磁作用數(shù)升高至1時(shí),出口速度將降至臨界聲速,馬赫數(shù)降為1,出口溫度較基準(zhǔn)態(tài)升高20.8%;通道能量轉(zhuǎn)化率越高,通道內(nèi)壁逆壓梯度越大,流動(dòng)在內(nèi)壁上容易發(fā)生分離;負(fù)載系數(shù)為0.5時(shí),通道出口速度相較于負(fù)載系數(shù)為0.8的情況,氣流速度下降約11.7%,馬赫數(shù)下降8%,通道將產(chǎn)生更多的焦耳熱,能量轉(zhuǎn)化率較高,但是電效率較低。通道在進(jìn)行發(fā)電實(shí)驗(yàn)時(shí),增大電磁作用強(qiáng)度,同時(shí)選擇合適的外部負(fù)載,可以提高通道發(fā)電性能。
【作者單位】： 空軍工程大學(xué)等離子體動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院;中國人民解放軍94710部隊(duì);
【關(guān)鍵詞】： 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī) 磁流體 發(fā)電通道 流場特性 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11372352;51306207) 自然科學(xué)基金(2015JM5184) 陜西省自然科學(xué)基金(2013JQ1016)
【分類號(hào)】：V235.213
【正文快照】： 1引言21世紀(jì)初,美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室開始了一項(xiàng)高超聲速飛行器電源系統(tǒng)(Hypersonic Vehicle ElectricPower System,HVEPS)五年計(jì)劃[1],提出了獨(dú)立型和嵌入式兩種磁流體發(fā)電方案。獨(dú)立型磁流體發(fā)電方案是將一整套獨(dú)立的磁流體發(fā)電系統(tǒng)安裝至飛行器,嵌入式磁流體發(fā)電方案則是利用，

本文編號(hào)：983540