直流磁流體推進系統(tǒng)的研究.pdf

1、磁流體(MHD)推進應用于船舶推進是一場創(chuàng)造性革命，引起了世界造船界和電工界極大的震驚和關注。它利用電磁力使海水運動而產(chǎn)生推力推進船舶運動，由于取消了常規(guī)的螺旋槳、噴水推進等轉動機構，消除了由轉動機構引起的震動和噪聲，也消除了由螺旋槳空泡現(xiàn)象帶來的種種危害，具有安靜推進的優(yōu)點和實現(xiàn)高速推進的能力；此外，由于利用調(diào)節(jié)電壓來控制運動，具有操縱方便、機動靈活的優(yōu)勢。 磁流體推進是一項高新技術，本文全面系統(tǒng)地總結了該領域的研究進展和研究

2、現(xiàn)狀，討論了各種磁流體推進方式的運行機理和應用前景，著重研究了直流磁流體推進的基本原理，建立了描述其運行機理的數(shù)學模型，基本方程、穩(wěn)態(tài)運行方程、功率平衡方程和效率方程。 磁流體推進系統(tǒng)的流場為湍流場，研究了湍流流動特性，湍流問題是流體力學中尚未解決的最復雜的理論之一，湍流運動基本方程組是不封閉的，湍流模式理論提出用半經(jīng)驗假設作為補充方程，作者將k-ε流場計算模型引入到磁流體推進耦合場的計算中，可實現(xiàn)對湍流場精確的數(shù)值計算，數(shù)值模

3、擬方法采用SIMPLE算法，是眾多有限元商業(yè)軟件的核心。 研究了磁流體推進有限元求解的原理和方法，在國內(nèi)首開用有限元軟件仿真直流磁流體推進問題的先河，為克服在有限元軟件ANSYS中不能直接在磁場邊界條件直接定義磁感應強度這一難題，提出基于矢量磁位的定理4．1，用于建立勻強磁場。用有限元方法對直流磁流體推進器做了三維三場耦合仿真分析，在此基礎上，研究了推進器的端部效應、電極最優(yōu)長度和哈特曼效應。 從動量和能量守恒出發(fā)，以獲