Моделювання ефектів МГД-взаємодії тіл з атмосферою Землі в потоці розрідженої плазми

Рубрика: 
Космічна й атмосферна фізика
Шувалов, ВО, Кулагін, СМ, 1Кочубей, ГС, Токмак, МА
1Інститут технічної механіки Нацiональної академії наук України i Державного космічного агентства України, Дніпропетровськ
Косм. наука технол. 2011, 17 ;(5):29-39
https://doi.org/10.15407/knit2011.05.029
Мова публікації: російська
Анотація: 
Показано, що в гіперзвуковому потоці розрідженої плазми за умов МГД-наближення може реалізуватися часткове фізичне моделювання ефектів, які притаманні МГД-взаємодії (зниження конвективного теплового потоку та збільшення сили лобового опору) під час спуску тіл в атмосфері Землі.
Ключові слова: гіперзвуковий потік, МГД, моделювання, плазма
Повний текст (PDF)
 
References: 
1. Битюрин В. А., Бочаров А. Н. Магнитогидродинами-ческое взаимодействие при обтекании затупленного тела гиперзвуковым воздушным потоком // Изв. РАН. Мех. жидкости и газа. — 2006. — № 5. — С. 188—203.
2. Битюрин В. А., Бочаров А. Н. О наземных МГД-экспе-риментах в гиперзвуковых потоках // Теплофиз. вы­соких температур. — 2010. — 48, № 6. — С. 916—923.
3. Битюрин В. А., Ватажин А. Б., Гуськов О. В., Копче-нов В. И. Обтекание головной сферической части тела гиперзвуковым потоком при наличии магнит­ного поля // Изв. РАН. Мех. жидкости и газа. — 2004. — № 4. — С. 169—179.
4. Блик Е. Ф. Аэродинамические коэффициенты при течении со скольжением и переходном режиме // Ра­кетная техника и космонавтика. — 1963. — 1, № 11. — С. 246—248.
5. Бойд Р. Зонды Ленгмюра на космическом корабле // Методы исследования плазмы / Под ред. В. М. Лох-те-Хольтгревена. — М.: Мир, 1971. — С. 506—538.
6. Грановский В. Л. Электрический ток в газе. — М.: Гостехиздат, 1952. — 430 с.
7. Дресвин С. В., Донской А. В., Гольдфарб В. М., Клубни-кин В. С. Физика и техника низкотемпературной плазмы. — М.: Атомиздат, 1972. — 352 с.
8. Зауэр Ф. Теплопередача конвекцией у сферы в сво-бодномолекулярном течении // Механика. — 1952. — № 1. — С. 14—16.
9. Калихман Л. Е. Аэродинамика разреженного газа. — М.: ГОНТИ, 1961. — 187 с.
10. Кинслоу М., Поттер Дж. Л. Сопротивление сфер в разреженном гиперзвуковом потоке // Ракетная тех­ника и космонавтика. — 1963. — 1, № 11. — С. 3—11.
11. Козлов О. В. Электрический зонд в плазме. — М.: Атомиздат, 1969. — 291 с.
12. Кошмаров Ю. А., Горская Н. М. Теплообмен и равно­весная температура шара в сверхзвуковом потоке разреженного газа // Изв. АН СССР. Мех. жидкости и газа. — 1966. — № 4. — С. 175—177.
13. Кошмаров Ю. А., Рыжов Ю. А. Прикладная динами­ка разреженного газа. — М.: Машиностроение. — 1977. — 184 с.
14. Краснов Н. Ф. Аэродинамика. — М.: Высш. шк., 1971. — 632 с.
15. Митчнер М., Кругер Ч. Частично ионизованные га­зы. — М.: Мир, 1976. — 496 с.
16. Новицкий Л. А., Степанов Б. М. Оптические свойства материалов при низких температурах. — М.: Маши­ностроение, 1980. — 224 с.
17. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. — М.: Наука, 1987. — 592 с.
18. Саттон Дж., Шерман А. Основы технической маг­нитной газодинамики. — М.: Мир, 1968. — 492 с.
19. Сахаров В А., Менде Н. П., Бобашев С. В., Van Wie D. M. Магнитогидродинамическое управление сверхзвуко­вым обтеканием тела // Письма в ЖТФ. — 2006. — 32, № 14. — С. 40—45.
20. Столдер Дж., Гудвин Г., Кригер М. Сравнение теории и эксперимента для высокоскоростного свободномо-лекулярного потока // Механика. — 1954. — № 3. — С. 74—85.
21. Толбот Л. Теория зонда Ленгмюра в критической точке // Механика. — 1961. — № 5. — С. 75—87.
22. Филипс В. М., Култау А. Р. Переходный режим сопро­тивления сферы вблизи предельного значения, соот­ветствующего свободномолекулярному обтеканию // Ракетная техника и космонавтика. — 1971. — 9, № 7. — С. 277—278.
23. Хаджимихалис К., Брандин К. Влияние температуры стенки на сопротивление сферы в гиперзвуковом по­токе разреженного газа // Динамика разреженных га­зов / Под ред. В. П. Шидловского. — М.: Мир, 1976. — С. 274—282.
24. Шувалов В. А. О передаче импульса и энергии газовых ионов электропроводящей поверхности, частично покрытой тонким слоем диэлектрика // Прикл. мех. и техн. физика. — 1986. — № 4. — С. 17—25.
25. Шувалов В. А., Бандель К. А. Приймак А. И., Кочубей Г. С. Магнитогидродинамическое торможение «намагни­ченных» планет в потоке плазмы солнечного ветра // Космічна наука і технологія. — 2009. — 15, № 6. — С. 3—13.
26. Шувалов В. А., Кочубей Г. С., Лазученков Д. Н. Диаг­ностика неравновесной столкновительной плазмы термоанемометрическим зондом // Теплофиз. высо­ких температур. — 2011. — 49, № 1. — С. 28—35.
27. Шувалов В. А., Кочубей Г. С., Приймак А. И. и др. Изме­нение свойств материалов солнечных батарей КА под воздействием атомарного кислорода // Космические исследования. — 2007. — 45, № 4. — С. 314—324.
28. Шувалов В. А., Приймак А. И., Бандель К. А. и др. Уп­равление теплообменом и торможением «намагни­ченного» тела в потоке разреженной плазмы // Теп-лофиз. высоких температур. — 2011. — 49, № 3. — С. 343—351.
29. Cristifolini A., Borghi C. A., Neretti G., et al. Magnetohy-drodynamics interaction over an axysymmetric body in a hypersonic flow // J. Spacecraft and Rockets. — 2008. — 45, N 3. — P. 438—444.
30. Fujino T., Sugita H., Mizuno M., et al. Influences of elec­trical conductivity of wall on magnetohydrodynamic con­trol of aerodynamic heating // J. Spacecraft and Rock­ets. — 2006. — 43, N 1. — Р. 63—70.
31. Fujino T., Yoshino T., Ishikawa M. Numerical analysis of reentry trajectory coupled with magnetohydrodynamic flow control // J. Spacecraft and Rockets. — 2008. — 45, N 5. — P. 911—920.
32. Gulhan A., Esser B., Koch U., et al. Experimental verifica­tion of heat-flux mitigation by electomagnetic fields in partially-ionized - Argon flows // J. Spacecraft and Rock­ets. — 2009. — 46, N 2. — P. 274—283.
33. Katsurayama H., Kawamura M., Matsuda A., Abe T. Ki­netic and continuum simulations of electromagnetic con­trol of a simulated reentry flow // J. Spacecraft and Rock­ets. — 2008. — 45, N 2. — P. 248—254.
34. Matting F. W. Approximate bridging relations in the tran­sitional regime between continuum and free-molecule flow // J. Spacecraft and Rockets. — 1971. — 8, N 1. — Р. 35—40.
35. Porter R. W., Cambell A. B. Hall effect in flight magneto-gasdynamics // AIAA Journal. — 1967. — 5, N 12. — Р. 2208—2215.
36. Probstein R. F. Heat transfer in rarefied gas flow // Theory and Fundament. Res. Heat Transfer. — 1963. — N 4. — P. 33—60.
37. Riabon V. V. Heat transfer a hypersonic sphere with diffuse rarefied gas injection // J. Spacecraft and Rockets. — 2004. — 41, N 4. — P. 698—708.
38. Shang J. S., Kimmel R., Hayes J., et al. Hypersonic experi­mental facility for magnetoaerodynamic interactions // J. Spacecraft and Rockets. — 2005. — 42, N 5. — P. 780—789.
39. Sherman F. S. A survey of experimental results and meth­ods for the transition regime of rarefied gas dynamics // Rarefied gas dynamics. — 1967. — 2, N 4. — P. 228— 260.

40. Yoo C. Y., Porter B. W. Numerical analysis of the viscous hypersonic MHD blunt body problem // AIAA Journal. — 1973. — 11, N 3. — Р. 383—384.