滑动弧特性与电磁波在大气压非平衡等离子体中传播的研究

来源 :中国科学院力学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hjh8607
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本文内容是针对大气压非平衡等离子体的产生及其特性和电磁波在等离子体中的传播开展的研究,这些都是与等离子体隐身技术密切相关的基础性科学问题。本文的实验研究结果表明,在滑动弧的滑动过程中,电弧的电流逐渐减小,电压逐渐增大,电弧呈弓形结构;重粒子的平均温度比相应的电弧热等离子体的温度要低很多。文中开展的滑动弧等离子体的二维瞬态磁流体力学数值模拟结果表明,滑动弧等离子体的非平衡特性明显,特别是在电弧的边缘处,非平衡特性表现得最为突出。电磁波传播的实验结果表明,滑动弧等离子体对电磁波的衰减明显,弧芯部分对电磁波的衰减起主要作用,气体介质种类对电磁波的衰减也有一定的影响,滑动弧的电流越大对电磁波的衰减越强。与热等离子体相比,在消耗功率很低的情况下,对电磁波的作用也很明显。本文分别用镶嵌不变原理、阻抗法和FDTD法对垂直入射、斜入射和二维的情形作了数值模拟。结果表明,不仅等离子体的密度和温度对电磁波传播有影响,等离子体的种类、分布对电磁波传播也有影响;当等离子体中的电子密度与电磁波对应的截止密度接近时,等离子体对电磁波的吸收作用明显,抛物面型反射器的效果要优于平板型反射器。
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