超声速气流非平衡电离及能量注入初步研究

摘要

发展能够复现高超声速飞行条件的长运行时间和大尺寸试验流场的风洞设备，对正确认识飞行复杂流动机理、预测和考核高超声速飞行器性能，降低飞行试验风险、保障飞行试验成功是非常必要的。为了复现高超声速飞行气流条件,提出一种基于电磁能量的磁流体加速风洞,针对气体电离及能量注入等磁流体加速风洞的核心问题,开展了非平衡电离及能量注入初步实验研究.结果表明采用电容耦合射频放电电离方式能够在超声速气流中产生非平衡等离子体;通过在等离子体两端加直流偏置电压,在磁场的作用下实现能量的有效注入.对电子离子复合、大尺寸问题、振动能量的释放等问题进行了分析.