حل معادلات mhd با استفاده از یک روش مرتبه بالای مبتنی بر تفکیک مشخصه ها به منظور شبیه سازی رانشگر پلاسمایی مغناطیسی

در این پژوهش یک الگوریتم محاسباتی عددی برای حل معادلات دوبعدی تقارن محوری حاکم بر جریان پلاسمای درون رانشگر، جهت تعیین رفتار جریان سیال و توزیع مشخصه های الکترومغناطیسی، توسعه داده شده است. بدین منظور برای محاسبۀ بردار شار جابه جایی از روش رؤ، برای تعیین مشخصه های جریان از روش موج هشتم پاول و برای افزایش دقت حل عددی از روش omuscl2 استفاده شده است. با توجه به وجود انبساط های قوی سرعت بالا در مجاورت نوک الکترودها، رابطۀ اصلاح شدۀ hht برای جلوگیری از وقوع شوک انبساطی به کار گرفته شده است. به منظور همخوانی بهتر نتایج عددی و تجربی، زیر مدل های شیمیایی و فیزیکی از قبیل مدل یونش چند مرحله ای، اثر هال، اثر ریزناپایداری های میکروسکوپیک، مدل چند-دمایی، معادلۀ حالت واقعی و اثر خواص انتقالی در نظر گرفته شده اند. نتایج شبیه سازی عددی برای یک رانشگر آزمایشگاهی ارائه شده و توزیع جریان و پتانسیل الکتریکی به دست آمده، در مقایسه با نتایج تجربی تطابق خوبی را نشان می دهند.