基于电流积分计算磁矢量势修正的低磁雷诺数方法

• 作者: 丁明松 傅杨奥骁 刘庆宗 江涛 董维中 高铁锁
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 磁流体动力学 低磁雷诺数条件 等离子体 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（13）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 213-225
• 页数: 13页
• 字数: 11407字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200091

摘要

针对低磁雷诺数方法的适用性问题,分析了当前低磁雷诺数条件应用上存在分歧以及全磁流体力学方法在高超声速领域局限性产生的原理.在低磁雷诺磁流体力学控制数值模拟方法的基础上,基于感应电流积分计算磁矢量势,考虑截断因子对计算域的缩减,提出了一种考虑感应磁场修正的低磁雷诺数磁流体力学计算方法,并加以验证.结合RAM-C钝锥体试验飞行状态数值模拟,分析了"忽略感应磁场"造成的计算偏差,探讨了"低磁雷诺数假设"在高超声速领域的使用原则.研究表明:1)本文建立的修正计算方法,突破低磁雷诺数条件的限制,拓展了低磁雷诺数方法在高超声速领域的适用性和应用范围,数值模拟结果可信度高,同时通过积分区域限制等方法使计算效率得到了较大的提升;2)高超声速流动过程中感应磁场的影响,在宏观上表现为对外加磁场的削弱和扭曲,一定程度上降低了磁控效果;本文计算条件下,"Rem<0.1"的低磁雷诺数条件可能过于保守,建议取为Rem<1.0,同时其特征电导率和特征尺度应综合考虑实际的等离子体分布.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董维中	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	40	332	12.0	16.0
2	高铁锁	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	34	218	9.0	13.0
3	丁明松	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	26	128	7.0	10.0
4	江涛	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	38	145	7.0	10.0
5	刘庆宗	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	17	60	3.0	7.0
6	傅杨奥骁	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	8	1	1.0	1.0