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      講座論壇
      電推進器羽流的PIC模擬及電子流體模型有效性評估
      發布時間:2019-12-07 10:53:04 334

      演講人Speaker:胡遠 研究員

      題目Title: 電推進器羽流的PIC模擬及電子流體模型有效性評估

      時間Date:2019年 12月9日        

      Time:晚上 7:00 ~ 9:00

      地點Venue: A302  

       

      內容摘要Abstract:

      等離子體推力器的羽流是等離子體物理中的一個重要現象和研究對象,是影響諸如推力器性能、航天器帶電、設備污染等關鍵工程問題的一個重要因素。電子因質量小、流動性大,工程中常用簡化流體模型來處理。經典的簡化模型包括基于等溫過程的Boltzmann電子流體模型,基于熱力學多變過程的電子流體模型或者求解能量方程的“詳細”電子流體模型。這些經典的簡化模型雖然在工程中被廣泛使用,但對它們的有效性和適用范圍一直缺乏基于全動理論方法的詳細評估。

      最近,我們采用全粒子PIC方法對電推力器羽流開展了大時空尺度的精細化數值模擬研究。通過全粒子PIC與基于電子流體模型的混合PIC進行對比研究,發現電子的熱力學過程不僅非等溫,且呈現顯著的各向異性特征,從而導致采用基于Boltzmann電子流體模型的結果誤差較大。此外,通過分析包含速度分布函數在內的電子動理學行為細節,我們探討了導致電子流體模型失效的微觀機制,獲得了常用電子流體模型在無碰撞等離子體膨脹流的適用范圍。

      個人簡介(About the speaker):

      胡遠,博士,中國科學院力學研究所研究員。2018年畢業于美國南加州大學,獲得計算機科學碩士學位和航天工程博士學位。2019年入選中國科學院“百人計劃”,6月加入中國科學院力學研究所高溫氣體動力學國家重點實驗室。主要研究方向包括等離子體物理,非平衡流動,先進推進技術,粒子模擬(PIC、DSMC、MD)以及高性能計算等。以第一作者在Appl. Phys. Lett., Phys. Rev. E, J. Geophys. Res., Phys. Plasmas等權威學術期刊發表論文十余篇。擔任Computer Phys. Comm., IEEE. Trans. on Plasma Sci.等學術期刊審稿人。


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