MHD控制超声速边界层的理论研究和数值分析

对MHD(mechanisms of magnetohy drodynamics)控制超声速平板湍流边界层的机理进行了理论研究和数值模拟.理论上,采用等离子体低频近似碰撞频率模型,建立等离子体中电子和离子的力平衡方程,得到等离子体速度、极化电场以及边界层速度.数值上,通过空间HLLE格式、LU-SGS时间推进求解时均磁流体动力学湍流方程,其中湍流模型采用sst-kω双方程模型.研究结果表明:(1)边界层速度的理论结果和数值结果误差在7%范围内;(2)只有磁场而电场为零时,洛仑兹力起到减小摩阻的作用.施加电场后,洛仑兹力能够加速边界层低速区流体;(3)在边界层外层,越靠近壁面,作用参数越小;而在边界层近壁区黏性底层,虽然惯性力减小,但黏性力却迅速增加,因此越靠近壁面,作用参数反而越大,加速低速流的代价增加.

国家自然科学基金资助项目(90305022,10525212)~~