به‌کارگیری یک روش عددی HLL در حل معادلات دینامیک سیالات مغناطیسی یک‌بعدی در یک شتاب‌دهنده مغناطیسی

Abstract

در این پژوهش معادلات دینامیک سیالات مغناطیسی (Magnetohydrodynamic) و یا به‌اختصار MHD ایده‌آل در کانالی از جریان پلاسمای شبه یک‌بعدی حل شده است. معادلات دینامیک سیالات مغناطیسی شامل معادلات بقای جرم، بقای اندازه حرکت، انرژی و معادله القای میدان مغناطیسی با حفظ شرط گاوس مغناطیسی می‌باشد. روش عددی به‌کار رفته بر مبنای روش‌ حل ناپیوستگی‌های هارتن، لکس، ون لیر (HLLD) می‌باشد. . در این شبیه‌سازی از اثرات هال، فرآیند یونیزاسیون، انتقال حرارت و لزجت صرف‌نظر شده است. رسانندگی الکتریکی محیط و ضریب گذردهی خلاء یکنواخت و ثابت فرض شده است. به‌منظور صحه‌گذاری روش عددی به‌کار برده شده در جریان‌های MHD، مسئله لوله ضربه مغناطیسی (مسئله ریمان مغناطیسی) مورد بررسی قرار گرفته شده است. در مرحله بعـد، یک شتاب‌دهنده مغناطیسی به‌طور شبه یک‌بعدی مورد بررسی قرار گرفته که می‌توان از این شتاب‌دهنده برای توسعه یک رانشگر مغناطیسی پلاسمایی(MagnetoPlasmaDynamic) استفاده نمود. نتایج بی‌بعد حاصله، شامل توزیع میدان سرعت، شدت میدان مغناطیسی، تغییرات چگالی، فشار و ماخ جریان یک‌بعدی در شتاب‌دهنده مغناطیسی با نتایج مراجع دیگر مقایسه شده و نشان داده شده است که حل عددی انجام شده از دقت مناسبی برخوردار است.