Численное моделирование течения плазмы

Численные исследования физических процессов в электрических ракетных двигательных установках (ЭРДУ) на основе квазистационарного плазменного ускорителя (КСПУ) направлены на разработку летного прототипа плазменного ракетного двигателя с повышенными параметрами тяги и удельного импульса. Разработка ЭРДУ для космических приложений предполагает использование компактных ядерных реакторов. Исследования проводятся на основе одножидкостной МГД модели с учетом электропроводности и теплопроводности, а также потерь энергии на излучение. В 2025 году будет проведено численное моделирование динамики плазменного потока в ЭРДУ для гелия и азота, чтобы установить режимы работы, для которых возможно увеличение тяги на величину не менее 30% по сравнению со значениями для водорода без увеличения габаритов системы ускорения плазмы. Будет проведено численное моделирование динамики плазменного потока в ускорителе плазмы с системой предварительной ионизации рабочего тела, включая его истечение из области предварительной ионизации, расширение в дрейфовой области между первой и второй ступенями КСПУ. Будут определены интегральные характеристики потока, включая тягу и удельный импульс, на выходе из системы ускорения в зависимости от поперечного размера потока плазмы в области предварительной ионизации и длины дрейфовой области. Будет разработана численная модель и проведены исследования течения плазмы в ускорителе плазмы с системой предварительной ионизации рабочего тела на основе азимутального тока. Результаты исследований будут использованы при создании и ресурсных испытаниях ЭРДУ на основе КСПУ.