高温电离气体向冷壁传热的实验与模拟研究

用实验与数值模拟相结合的办法，对热等离子体射流冲击平板时以及管内等离子体的流动与传热特性在广泛的参数范围内进行了研究。实验结果表明，平板表面处的热流密度与压力分布呈现高斯分布形式，数值模拟结果与此一致。实验还表明，壁面附近的热边界层是高度非平衡的，电子温度远高于重粒子温度。对双温度沙哈方程进行了严格的热力学推导，证明目前更常使用的一个沙哈方程的推导不正确的。成功地进行了超声整等离子体流的模拟。获得了一批大努曾数下等离子体中颗粒传热、热咏力、阻力、热泳速度方面的新结果。本研究中所取得的结果，加深了对热等离子体条件下传热与流动规律的了解，并可为等离子体喷涂、热等离子体法制膜等应用提供理论依据。