Numerical simulation of high-speed non-equilibrium flow with applied magnetic field

Статья описывает разработку и тестирование модификации решателя для гиперзвукового реагирующего течения в среде численного моделирования OpenFOAM. Модификация создается для моделирования взаимодействия между течением и приложенным постоянным магнитным полем. Цель разработки — создать численный инструментарий для исследования концепции магнитогидродинамического управления потоком и его возможных применений. Создаваемое приложение использует математическую модель на основе уравнений Навье-Стокса, дополненных необходимыми вспомогательными моделями для описания сопряженных процессов. Тестирования решателя проводилось на задачах, демонстрирующих основные возможности созданного приложения в моделировании высокоскоростных МГД-течений различных режимов. Тестовые примеры представляют собой задачи обтекания двумерных плоско и цилиндрически симметричных тел, имеющих форму, характерную для аппаратов, для которых известны потенциальные способы применения МГД управления. Исследовалось влияние выбора модели электропроводимости на результаты численного моделирования. Сравнение результатов показало зависимость важности выбора модели электропроводимости от разреженности рассматриваемого газового потока.