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《西安电子科技大学》 2012年
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等离子体鞘套包覆目标电磁散射特性研究

仲维伟  
【摘要】:本文采用时域有限差分(FDTD)、物理光学(PO)等方法研究了等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性。首先,建立了高超声速飞行器外围流场模型,采用Fluent等仿真软件,模拟飞行器外围流场,计算出等离子体鞘套流场参数;其次,推导了麦克斯韦旋度方程在等离子体鞘套中的FDTD差分迭代公式;最后,采用FDTD、PO等方法分析了等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性。论文主要工作如下: 1.根据流体力学基本原理,建立等离子体鞘套中的高温气流控制方程组,采用非平衡流5组元双温度空气化学模型,利用Fluent软件,选取AUSM差分格式,求解高速飞行器外围等离子体流场的Navier-Stokes方程组,计算了等离子体鞘套中的电子密度分布。 2.在研究空间高速飞行目标外围等离子体流场的基本性质与形成机制的基础上,根据等离子体中电磁波传播的基本原理,采用FDTD方法,推导了麦克斯韦旋度方程在等离子体中的差分迭代公式,讨论了电磁散射问题中FDTD方法的各种基本技术。 3.建立锥体外形的高超声速飞行器几何模型,采用JEC-FDTD方法,研究非磁化、磁化等离子体涂覆目标的电磁散射特性,分析了电子密度、等离子体层厚度、等离子体频率、等离子体碰撞频率、等离子体回旋频率、入射波的频率以及电磁波入射角等参数对其电磁散射特性的影响。 4.对飞行器进行三角面元剖分,采用仿真计算的飞行器外围流场参数,并基于物理光学(PO)方法的基本原理,推导了步进法求解反射系数的基本公式,用PO方法研究等离子体鞘套包覆锥体飞行器的电磁散射特性,分析了不同飞行速度及不同电磁波入射频率、入射角度对其电磁散射特性的影响。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN011

【参考文献】
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