等离子体超音速射流的三维多场耦合特性研究

研究内容：（1）从微观机理出发，结合等离子体的产生原理，建立等离子体发生器(或电推进系统)壁面的溅射模型，给出射流的二维输入条件，包括稳态和脉冲两种；(2) 建立或选择各种碰撞模型；(3) 采用流体/PIC/DSMC混合方法对低压等离子体超音速射流进行三维多场耦合的理论建模和数值模拟；(4) 针对合作单位-上海航天局第801研究所研制的稳态等离子体推力器样机进行实验测量，在一定程度上对模型和算法进行验证。.研究意义：低压等离子体超音速射流是包含多场耦合、多种碰撞以及多种粒子的复杂流动问题，对之进行正确的理论建模和数值模拟已经成为其在航天、材料和化工等许多领域进一步应用的关键一环。特别是对于卫星导航和深空探测中即将和正在应用的电推力器，只有深入理解这种复杂情况下的等离子体行为，才能进一步提高其性能、预测等离子体羽流对航天器表面和系统性能产生的各种影响。