비균형 가스 플라즈마 역학 연구소
Nonequilibrium Gas and Plasma Dynamics Laboratory콜로라도 대학 볼더 항공우주공학부의 Nonquilibrium Gas and Plasma Dynamics Laboratory(NGPDL)는 Iain D 교수가 이끌고 있습니다.Boyd는 다양한 관심 가스 시스템의 물리적 모델 개발, 최신 슈퍼컴퓨터의 수치 알고리즘 및 여러 흥미로운 프로젝트에 대한 까다로운 흐름 적용과 관련된 비평형 가스 및 플라스마 연구를 수행합니다.이 연구소는 콜로라도 대학, 다른 대학 및 NASA, 미국 공군 연구소와 같은 정부 연구소의 동료들과 지속적인 공동 연구를 하면서 외부 실험 및 이론적 결과와 시뮬레이션의 비교에 많은 중점을 두고 있다.방어를 하지 말 것.
NGPDL의 현재 연구 분야에는 전기 추진, 극초음속 공기 열역학, 매우 작은 길이의 스케일(MEMS 장치), 재료 처리(고급 재료의 증착 박막에서 사용되는 세트) 등이 있습니다.불균형 효과로 인해 이러한 흐름은 항상 기체 역학 및 플라즈마 물리학의 거시적 방정식으로 정확하게 계산될 수 없습니다.대신, 실험실은 기체의 원자/분자와 플라즈마 내의 이온/전자를 정교한 몬테카를로 방법 내에서 다수의 모델 입자를 사용하여 계산적으로 시뮬레이션하는 미시적 접근법을 채택했다.이 연구소는 스칼라 워크스테이션 또는 병렬 컴퓨팅 환경에서 실행될 수 있는 평형 중립 흐름을 시뮬레이션하기 위한 일반적인 2D/축대칭/3D 코드인 모나코를 개발했습니다.
연구소는 또한 크누센 수가 충분히 작을 때 계산 유체 역학을 사용하여 Navier-Stokes 방정식을 수치적으로 해결하기 위해 일반 2D/축대칭/3D 코드인 LeMANS를 개발했다.이를 통해 연구실 구성원은 파티클 방식으로 계산 비용이 너무 많이 드는 흐름을 탐색할 수 있습니다.현재 두 코드를 혼합하여 흐름이 충돌 비평형 상태일 때 MONACO를 사용하고 흐름이 연속적이라고 간주될 때 LeMANS를 사용하는 하이브리드로 만드는 작업이 진행 중입니다.
현재 및 과거의 플라즈마 및 비균형 흐름 프로젝트에는 이온 추진기, 홀 효과 추진기, 펄스 플라즈마 추진기)의 시뮬레이션과 승무원 탐사선을 포함한 우주선의 재진입 공기 열역학 연구를 위한 수많은 NASA 계약이 포함됩니다.다른 플라즈마 연구에는 유도 에너지 무기로부터의 벽면 절제 모델링과 전열 화학 총에서의 플라즈마-추진제 상호작용이 포함됩니다.
