Muvozanatsiz gaz va plazma dinamikasi laboratoriyasi - Nonequilibrium Gas and Plasma Dynamics Laboratory
The Muvozanatsiz gaz va plazma dinamikasi laboratoriyasi (NGPDL) da Aerokosmik muhandisligi Kafedrasi Kolorado universiteti Boulder professor Iain D. Boyd tomonidan boshqariladi va tadqiqotlarni olib boradi muvozanat gazlar va plazmalar turli xil gaz tizimlari uchun fizik modellarni ishlab chiqish, eng yangi superkompyuterlarda raqamli algoritmlar va bir nechta qiziqarli loyihalar uchun qiyin oqimlarni qo'llashni o'z ichiga oladi. Laboratoriya simulyatsiyani tashqi eksperimental va nazariy natijalar bilan taqqoslashga katta ahamiyat beradi, shu bilan birga hamkasblari bilan doimiy tadqiqotlar olib boriladi. Michigan universiteti kabi Plazmadinamika va elektr harakatlantiruvchi laboratoriya, kabi boshqa universitetlar va hukumat laboratoriyalari NASA, Amerika Qo'shma Shtatlari Havo Kuchlari tadqiqot laboratoriyasi, va Amerika Qo'shma Shtatlari Mudofaa vazirligi.
NGPDLning zamonaviy tadqiqot yo'nalishlari kiradi elektr quvvati, gipertonik aerotermodinamika, juda kichik uzunlikdagi tarozilarni o'z ichiga olgan oqimlar (MEMS qurilmalar) va materiallarni qayta ishlash (zamonaviy materiallar uchun ingichka plyonkalarni yotqizishda ishlatiladigan samolyotlar). Muvozanatsiz ta'sir tufayli bu oqimlarni har doim ham ning makroskopik tenglamalari bilan aniq hisoblash mumkin emas gaz dinamikasi va plazma fizikasi. Buning o'rniga laboratoriya mikroskopik usulni qo'lladiki, unda gazdagi atomlar / molekulalar va plazmadagi ionlar / elektronlar juda ko'p model zarralari yordamida hisoblashda simulyatsiya qilinadi. Monte-Karlo usullari. Laboratoriya skaler ish stantsiyalarida yoki ishlay oladigan muvozanatsiz neytral oqimlarni simulyatsiya qilish uchun umumiy 2D / aksi-simmetrik / 3D kodni ishlab chiqdi, MONACO. parallel hisoblash atrof-muhit.
Laboratoriya shuningdek, raqamli ravishda echish uchun umumiy 2D / aksi-simmetrik / 3D kodni ishlab chiqdi, LeMANS. Navier-Stokes tenglamalari foydalanish suyuqlikning hisoblash dinamikasi qachon Knudsen raqami etarlicha kichik. Bu laboratoriya a'zolariga zarralar usuli bilan juda qimmatga tushadigan oqimlarni o'rganishga imkon beradi. Hozirgi vaqtda ikkita kodni oqim to'qnashuvdagi muvozanat bo'lmagan rejimda va LeMANS oqimini doimiy deb hisoblash mumkin bo'lganda MONACO ishlatadigan gibridga birlashtirish bo'yicha ishlar olib borilmoqda.
Hozirgi va o'tgan plazma va muvozanatsiz oqim loyihalari simulyatsiyani o'z ichiga oladi ionli tirgaklar, Zal effektlari va impulsli plazma surish moslamalari ) va ko'plab NASA kosmik vositalar uchun reentry aerotermodinamikasini o'rganish bo'yicha shartnomalar, shu jumladan Ekipajni qidirish vositasi. Boshqa plazma tadqiqotlari devorlarni ablatsiyasini modellashtirishni o'z ichiga oladi yo'naltirilgan energiya qurollari va plazma-qo'zg'atuvchi ta'sir o'tkazish elektrotermik kimyoviy qurollar.