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非平衡プラズマ衝突噴流の熱流動解析

Numerical simulation of thermo-fluid flow of non-equilibrium plasma impinging jet

功刀 資彰; 江里 幸一郎*; 清水 昭比古*

Kunugi, Tomoaki; not registered; not registered

裏面から固気混相衝突噴流で冷却されていると想定した伝熱面へのアルゴンプラズマ衝突噴流の伝熱流動状態の解析を行った。プラズマを一価電離、電気的中性の電磁流体と仮定した1流体2温度プラズマモデルと、電子拡散を両極性拡散とした電子数密度保存の式を用いた。本研究の条件下では、噴流コア外縁域と淀み点付近では電子温度が原子とイオンからなる重粒子の温度より高くなる熱非平衡状態になっており、その領域では電子と重粒子のエネルギー交換が発生していること、また、伝熱面においてプラズマから8MW/m$$^{2}$$程度のピーク熱流束が除熱可能であることが分かった。

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