SIMULACIÓN NUMÉRICA DE UN PROPULSOR MAGNETOPLASMADINÁMICO POR EL MÉTODO DE VOLÚMENES FINITOS

GHIRARDOTTO, MAURICIO; MAGLIONE, LIVIO; ELASKAR, SERGIO; BRITO, HÉCTOR

San Luis

Congreso; Congreso Argentino de Tecnología Espacial 2011 - CATE 2011; 2011

Asociación Argentina de Tecnología Espacial

El estudio de flujos en los cuales un gas eléctricamente conductor se mueve en presencia de un campo magnético se conoce como magnetogasdinámica o MGD, para abreviar. La MGD computacional representa una de las más prometedoras tecnologías computacionales interdisciplinarias para el diseño aeroespacial. En la actualidad, en Argentina, se está desarrollando un propulsor magnetoplasmadinámico de propelente sólido (AMPD) como una opción de propulsión para satélites; en particular, para el control de órbita y / o de actitud de microsatélites. Un modelo MGD se basa generalmente en el supuesto de queel plasma puede considerarse como un medio continuo y por lo tanto se puede caracterizar por relativamente pocas cantidades macroscópicas. El modelo para un flujo afectado por fuerzas electromagnéticas incluye el conjunto completo de las ecuaciones de Maxwell, junto con las ecuaciones de Navier-Stokes. Las ecuaciones de la MGD real constituyen un sistema de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales parabólico-hiperbólico. Además, la parte ideal de las ecuaciones de la MGD es no convexa y como consecuencia la estructura de ondas es más complicada que en las ecuaciones de Euler. En este caso, el método numérico consiste en un “solver” de Riemann aproximado, junto con un esquema de alta resolución propuesto por Yee. En este trabajo se muestran los resultados obtenidos de simular unproblema difusivo dominante, como el flujo de Hartmann. Además se presenta el tratamiento de las condiciones de borde para un flujo MGD en un propulsor AMPD; finalmente simulaciones numéricas gasdinámicas aplicadas a un AMPD son presentadas.