مطالعه عددی تاثیر پدیده هال بر جریان دو بعدی مافوق صوت در ژنراتور ام.اچ.دی

در تحقیق حاضر، جریان هوای مافوق صوت دو بعدی در یک ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی (ام.اچ.دی) بصورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته و اثر هال و هندسه بر این جریان بررسی شده است. این جریان بصورت گاز کامل، پایا و تراکم پذیر و با عدد رینولدز مغناطیسی پایین در یک کانال دو بعدی با چهار جفت الکترود و هندسه های مختلف شامل کانال هایی با سطح مقطع ثابت، همگرا، واگرا و ترکیبی واگرا-ثابت، به عنوان مدل ژنراتور ام.اچ.دی فارادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که زاویه ماخ در کانال مستقیم کمتر از بقیه هندسه ها بوده و توان و راندمان الکتریکی و فشار خروجی در کانال ثابت نسبت به سایر هندسه ها بالاتر می باشد. همچنین اثر هال که مانع کاهش سرعت جریان پلاسما در اثر میدان مغناطیسی می باشد، باعث کاهش فشار خروجی و گرمایش ژول و افزایش راندمان الکتریکی در همه کانال ها گردید. با توجه به امکان سنجی استفاده از ژنراتور ام.اچ.دی در صنایع هوافضایی و موشکی، نتایج مختلف به ویژه گرمایش ژول حاصل از جریان گاز کریپتون و جریان هوا مقایسه شده اند تا در صورتی که افزایش دما در اثر گرمایش ژول گاز کریپتون کمتر با توان و راندمان الکتریکی بیشتر باشد این گاز به عنوان گاز مناسب برای استفاده در صنایع گفته شده پیشنهاد شود.