امکانسنجی تولید برق در موتورهای جت در سرعت های هایپرسونیک با استفاده از روش مستقیم

در این مقاله ، امکانسنجی تولید برق در موتورهای جت بالای پنج ماخ با استفاده از روش مستقیم مورد برسی قرار گرفته است . در موتورهای توربوجت معمولی ، تولید انرژی الکتریکی توسط ژنراتورهایی که با شفت به جعبه دنده موتور متصل هستند صورت می گیرد. در انواع دیگر موتورجت مانند رمجت و اسکرمجت که هیچ گونه قطعه مکانیکی مانند کمپرسور و شفت دوار مرتبط با آن ندارند برق موردنیاز هواپیما باید با روشهای جایگزین مستقیم تولید شود. روشهای گوناگون تولید برق به روش مستقیم وجود دارد که در پژوهش حاضر، استفاده از ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی بصورت عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است . جریان داخل این ژنراتور، بصورت گاز کامل ، پایا و تراکم پذیر و با عدد رینولدز مغناطیسی پائین در یک کانال دو بعدی با چهار جفت الکترود مورد بررسی قرار گرفته است . معادلات حاکم بر جریان شامل معادلات ناویر استوکس با استفاده از نرم افزار فلوئنت حل شده است . همچنین به بررسی اثر هال بر راندمان و میزان تولید توان الکتریکی و گرمایش ژول ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی پرداخته شد. نتایج نشان داد که در کانال ثابت (مستقیم )، جریان در حالت بدون میدان مغناطیسی به جریان لایه مرزی کاملا توسعه یافته تبدیل شد و سرعت جریان را در خروجی تا ۳۶,۱ ماخ کاهش می دهد. اما با وجود اثر هال، سرعت خروجی تا ۳۸,۱ ماخ کاهش می یابد. همچنین ، توزیع عدد ماخ نیز نامتقارن می شود. اثر هال که مانع کاهش سرعت جریان پلاسما در اثر میدان مغناطیسی می باشد، باعث کاهش فشار خروجی و گرمایش ژول و افزایش راندمان الکتریکی در این نوع ژنراتور می شود.

کلیدواژه ها:

موتورجت ، انرژی الکتریکی ، گرمایش ژول ، ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی