消融控制电弧等离子体电导率模型改进研究

"消融控制电弧等离子体电导率模型的初步研究" 本文主要探讨了消融控制电弧等离子体的电导率模型，该领域在电热和电热化学超高速推进技术中具有重要的应用。作者祁丽昉、林庆华等人通过分析消融控制电弧等离子体的非理想性质，提出了一种新的计算模型，以适应在放电毛细管中产生的等离子体电导率的计算需求。 传统的电导率模型，如Spitzer的理想等离子体电导率公式，虽然广泛使用，但在处理消融控制电弧等离子体这类低温、高密度的特殊环境时，其准确度可能不足。在这种情况下，电导率模型需要进行修正以考虑中性粒子碰撞和量子效应。作者的新型计算模型在这些因素的基础上进行了改进，使其更适合脉冲放电等离子体的电导率计算。 文章对比了新模型与其他已有模型的计算结果，显示新模型在计算消融控制电弧等离子体电导率时更为精确。此外，作者还提供了一个简化的计算公式，这个简化公式在特定计算范围内与详细模型的误差不超过10%，这为实际应用提供了便利。 消融控制电弧等离子体的电导率对电热炮等系统中的电能转换效率和电热转换效率有直接影响。因此，精确计算等离子体负载电阻（即电导率）对于优化系统性能至关重要。由于消融等离子体的特殊性质，如低温和高密度，使得库仑势能与动能相当，导致了等离子体的非理想特性，这也需要更精细的模型来描述。 Kaklyugin和Norman的非理想等离子体电导率模型被引用作为参考，但新模型在处理放电毛细管中的情况时更为适用。通过积分方法和修正因子，新模型能够更好地捕捉到等离子体中的物理过程。 这项研究深化了我们对消融控制电弧等离子体电导率的理解，并提供了更为精确的计算工具，这对于推动相关技术的发展，特别是在电热推进领域的应用，具有重要意义。