Архив номеров

Проведено теоретическое и численное исследование электрических характеристик сферы, обтекаемой потоком вязкого слабо ионизованного электрически квазинейтрального газа, содержащего электроны и однозарядные ионы. Предполагается, что (как в большинстве приложений) параметр электрогазодинамического (ЭГД) взаимодействия мал, что позволяет решать газодинамические и электрические уравнения последовательно. Поверхность сферы принимается проводящей и теплоизолированной. При малых числах Маха набегающего потока температура газа в области обтекания сферы практически постоянна, что позволяет использовать модель несжимаемой вязкой среды. Анализ обтекания сферы проведен при изменении гидродинамических чисел Рейнольдса в диапазоне 0≤Re≤1000. Электродинамические уравнения, в которых учтены конвекция и диффузия электронов и ионов и их дрейф в электрическом поле, сведены к трем эллиптическим уравнениям относительно концентраций электронов и ионов и электрического потенциала. На границе расчетной области, моделирующей бесконечность, задается постоянный потенциал. Численное моделирование всей задачи проведено на специально построенных сетках.Определены поля концентраций заряженных компонентов, потенциала, электрических токов и построены вольт-амперные характеристики сферы при различных скоростях газа. Полученные результаты обобщают имеющиеся данные о вольт-амперных характеристиках сферы (зонда) в покоящейся слабо ионизованной среде.