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超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统

航空动力学报 2015年第8期30卷 2025-2032页

作者：樊昊张百灵李益文阳鹏宇高岭张义宁空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室西安710038 中国航天科工集团公司北京动力机械研究所北京100074

介绍了超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统的设计思想和组成,设计、制作了马赫数为3.5的吸气式双喉道风洞,采用以陶瓷板为阻挡介质的电容耦合射频阻挡放电,实现了超声速流场中大体积、连续、稳定、均匀等离子体的产生.主要结论有:... 详细信息

介绍了超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统的设计思想和组成,设计、制作了马赫数为3.5的吸气式双喉道风洞,采用以陶瓷板为阻挡介质的电容耦合射频阻挡放电,实现了超声速流场中大体积、连续、稳定、均匀等离子体的产生.主要结论有:实验测试风洞稳定工作时间为18s,稳定运行时实验段静压为650Pa;电容耦合射频放电典型工作状态下,通过伏安诊断法测出超声速条件下等离子体的电导率为1.27×10-3S/m.

关键词：超声速磁流体非平衡电离吸气式风洞电容耦合射频放电电导率

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超声速气流电容耦合射频放电特性

高电压技术 2017年第9期43卷 3078-3084页

作者：李益文王宇天张百灵庄重何国强张茗柯空军工程大学等离子体动力学重点实验室西安710038 西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室西安710072 空军哈尔滨飞行学院哈尔滨135300

针对如何产生均匀和稳定的超声速非平衡等离子体这一科学问题,为进一步探究超声速气流电容耦合射频放电特性,建立了超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统,开展了Ma=3.4条件下,超声速气流边界层与主流中心区的电容耦合射频放电特性研... 详细信息

针对如何产生均匀和稳定的超声速非平衡等离子体这一科学问题,为进一步探究超声速气流电容耦合射频放电特性,建立了超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统,开展了Ma=3.4条件下,超声速气流边界层与主流中心区的电容耦合射频放电特性研究;同时针对超声速放电等离子体的实时诊断问题,基于均匀射频放电模型,联立能量平衡方程,建立等离子体诊断模型对平均电子数密度与电子温度等参数进行诊断。结果表明:超声速气流条件下,通过电容耦合射频可以产生均匀和稳定的放电等离子体;分子数密度是影响超声速气流放电特性的主要因素,同时超声速气流对平均电子温度的影响很小,约为0.46 e V。

关键词：非平衡电离电容耦合射频放电等离子体诊断电子数密度电子温度

盘式磁流体发电机中最佳种子份数变化规律研究

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电工电能新技术 2020年第11期39卷 41-47页

作者：方秀珍彭爱武刘保林中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 华北科技学院河北廊坊065201

在磁流体发电机中,为了提高工质电导率,通常需要加入少量低电离电位的碱金属,即种子。前期研究表明,在一定工况下存在最佳种子份数使发电机性能最优。本文通过非稳态准一维数值模拟,研究了盘式磁流体发电工质电离、等离子体流动和发电... 详细信息

在磁流体发电机中,为了提高工质电导率,通常需要加入少量低电离电位的碱金属,即种子。前期研究表明,在一定工况下存在最佳种子份数使发电机性能最优。本文通过非稳态准一维数值模拟,研究了盘式磁流体发电工质电离、等离子体流动和发电机性能特性,获得了热源参数和磁感应强度对最佳种子份数影响的变化规律,提出较宽最佳种子份数变化范围的调控方法。模拟结果表明,对于所给定的发电通道,在热源条件一定时,随着磁感应强度增加,最佳种子份数及其变化范围减小,种子流量的控制越精确。当磁感应强度一定时,随着热源滞止压力降低,最佳种子份数几乎保持不变,而且,最佳种子份数的变化范围增大,降低了种子流量控制的要求。另外,磁感应强度越低,在较低的热源滞止压力条件下,最佳种子份数变化范围越宽。

关键词：盘式磁流体发电机非平衡电离发电机性能种子份数磁感应强度滞止压力

盘式磁流体发电机通道结构对等离子体稳定性的影响研究

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电工电能新技术 2020年第9期39卷 13-19页

作者：方秀珍彭爱武刘保林中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 华北科技学院河北廊坊065201

盘式磁流体发电机工质因其主要吸收切线方向法拉第电流产生的自激焦耳热而形成非平衡电离等离子体。当盘式通道型线一定时,等离子体松弛区域的变化将改变发电通道入口等离子体吸收自激焦耳热区域的大小,引起发电通道入口等离子体电离状... 详细信息

盘式磁流体发电机工质因其主要吸收切线方向法拉第电流产生的自激焦耳热而形成非平衡电离等离子体。当盘式通道型线一定时,等离子体松弛区域的变化将改变发电通道入口等离子体吸收自激焦耳热区域的大小,引起发电通道入口等离子体电离状态变化,导致等离子体非平衡电离不稳定,严重影响发电机输出性能。本文采用非平衡盘式磁流体发电机的非稳态准一维数学模型进行数值模拟,分析较高磁感应强度下盘式磁流体发电机等离子体松弛区域对等离子体稳定性和磁流体流动特性的影响。分析结果表明:当发电通道型线和气体滞止状态一定时,等离子体松弛区域的改变抑制发电通道中电子数密度的波动,维持等离子非平衡电离的稳定性,促进发电机性能的提高;磁感应强度越高,等离子体松弛区域越小,最优阳极位置越靠近圆盘中心,发电通道中等离子体越容易达到非平衡电离的稳定;等离子体松弛区域的改变抑制了发电通道中或发电通道前等离子体流动中激波的产生,维持了发电通道中等离子体适当的超音速流动,促进发电机性能的提高;磁感应强度越大,发电通道中激波的产生越受等离子体松弛区域的影响,发电机的性能极易恶化。

关键词：盘式磁流体发电机等离子体松弛区域非平衡电离磁感应强度等离子体稳定性

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热离子能量转换器中物理过程的分析

电子与信息学报 1984年第4期 326-338页

作者：张二力金佑民清华大学力学系清华大学无线电电子学系

本文介绍了热离子能量转换器(简称TEC)的点火型工作状态及其分析计算的物理模型,将电极之间分成五区:即阴、阳极鞘层,过渡区和中性等离子体区;讨论了TEC内的电离机构,计算伏安特性和等离子体参量分布的方法,给出了国外数值计算的结果。... 详细信息

本文介绍了热离子能量转换器(简称TEC)的点火型工作状态及其分析计算的物理模型,将电极之间分成五区:即阴、阳极鞘层,过渡区和中性等离子体区;讨论了TEC内的电离机构,计算伏安特性和等离子体参量分布的方法,给出了国外数值计算的结果。文章指出:TEC内的电离主要决定于阶梯电离;等离子体参量由一维电子和离子流输运方程、连续方程和能量输运方程来描述;电极附近的过渡区则作为边界条件来处理。

关键词：离子能量分布函数等离子体电子轻子鞘层非平衡电离物理过程转换器变换器仪表

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闭环磁流体发电研究的进展

电工电能新技术 1983年第1期 6-13页

作者：童建忠中国科学院电工研究所

磁流体发电作为一种新型能量转换技术,自1959年原理试验成功以来,经过二十多年世界范围的努力,以燃气为工质的开环磁流体发电的研究,终于进入了工业性试验的阶段。磁流体发电突破了传统热力循环的温度上限,因而能大幅度提高动力系统的... 详细信息

磁流体发电作为一种新型能量转换技术,自1959年原理试验成功以来,经过二十多年世界范围的努力,以燃气为工质的开环磁流体发电的研究,终于进入了工业性试验的阶段。磁流体发电突破了传统热力循环的温度上限,因而能大幅度提高动力系统的热效率,节约燃料。磁流体发电机,又是一种将热机和电机合为一体的所谓直接发电设备,由于气态工质的电导率低造成的内部损耗,使其作为热机的等熵效率比普通透平机械的低。所以,提高工质

关键词：电离不稳定性工质电导率电性非平衡等离子体磁流体动力发电机磁流体发电机非平衡电离