大气层外等离子体对电磁波的碰撞吸收

主要研究了大气层外等离子体隐身机理之一——等离子体对电磁波的碰撞吸收,建立了等离子体碰撞频率及其对电磁波碰撞吸收的计算模型,完成了不同电子密度和中性粒子密度下碰撞频率的计算与分析,等离子体对电磁波能量碰撞吸收效果的计算与分析,获取了等离子体对电磁波能量碰撞吸收效果随等离子体参数变化规律,给出了几点研究结论。     

大尺度分层均匀等离子体介质中VHF波传播特性分析

在电离层的60~1 000 km高度,其等离子体电子密度变化范围为10~106 cm-3。以稳态电离层等离子体电子密度随高度变化规律为基本出发点,研究大尺度电子密度缓变等离子体介质中VHF波反射和透射特性,采用分层介质方法,建立了相应的反射系数和透射系数计算模型,获取了不同尺度、不同电子密度和碰撞频率条件下等离子体对VHF波的反射和透射变化规律。结果表明,大尺度、电子密度范围为104~106 cm-3的分层均匀等离子体介质对频率为30~150 MHz的无线电波透射能量衰减均大于10 d B,且随着频率的减小透射能量衰减呈指数增大,在频率为30 MHz附近透波能量衰减量将超出通信系统接收机灵敏度范围,从而导致通信系统无法正常工作。     

等离子体对通讯信号特征改变机理

以等离子体改变通讯信号特征为基本出发点,根据通用通讯信号特征参数,提出了利用等离子体改变通讯信号特征的基本思路、计算模型和计算方法.计算与分析表明,等离子体改变卫星通讯信号特征的原理是正确的,效果是明显的.     

Numerical simulation and analysis of lithium plasma during low-pressure DC arc discharge

Alkali metal DC arc discharge has the characteristics of easy ionization, low power consumption, high plasma temperature and ionization degree, etc, which can be applied in aerospace vehicles in various ways. In this paper, we calculate the physical property parameters of lithium vapor, one of the major alkali metals, and analyze the discharge characteristics of lithium plasma with the magnetohydrodynamic (MHD) model. The discharge effects between constant current and voltage sources are also compared. It is shown that the lithium plasma of DC arc discharge has relatively high temperature and current density. The peak temperature can reach tens of thousands of K, and the current density reaches 6×10 ⁷ A⁻² . Under the same rated power, the plasma parameters of the constant voltage source discharge are much higher than those of the constant current source discharge, which can be used as the preferred discharge mode for aerospace applications.     

密闭金属空腔中多孔介质相变耦合传热模型研究

针对外加瞬间高能热源,由密闭金属空腔、腔体中多孔介质、多孔介质中可相变工质组合成的耦合态目标传热特性在航空航天领域的特殊应用需求,基于金属腔体、多孔介质中不可压缩流动相变工质的能量守恒、动量守恒、质量守恒等原理,以低气压环境下应用的复杂物理结构的密闭金属腔体为研究对象,建立了由高能高效热源-金属空腔-多孔介质-多孔介质中可相变工质的相变过程的传热特性的数值计算模型,通过典型物理参数状态的仿真,获取了密闭腔体内温度、压力、相变等特征参数随时间和空间变化的数值模拟结果,关键参数的仿真结果与已有试验结果对比一致性好,同时温度、压力、相变等特征参数的变化规律与传热传质理论相吻合。结果表明该建模方案思路的正确性以及仿真结果的有效性。该传热模型可推广应用于激励热源的优化设计、密闭耦合态目标的综合性能优化。